JP4151658B2 - Physical quantity sensor and lead frame used therefor - Google Patents
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Description
この発明は、磁気や重力等の物理量の方位や向きを測定する物理量センサ、およびこれに使用するリードフレームに関する。 The present invention relates to a physical quantity sensor that measures the azimuth and direction of a physical quantity such as magnetism and gravity, and a lead frame used therefor.
近年、携帯電話機等の携帯端末装置には、ユーザの位置情報を表示させるＧＰＳ（Global Positioning System）機能を持つものが登場している。このＧＰＳ機能に加え、地磁気を正確に検出する機能や加速度を検出する機能を持たせることで、ユーザが携帯する携帯端末装置の三次元空間内の方位や向きあるいは移動方向の検知を行うことができる。
上述した機能を携帯端末装置に持たせるためには、磁気センサ、加速度センサ等の物理量センサを携帯端末装置に内蔵させることが必要となる。また、このような物理量センサにより三次元空間での方位や加速度を検知可能とするためには、物理量センサチップの設置面を傾斜させることが必要となる。
2. Description of the Related Art Recently, mobile terminal devices such as mobile phones have appeared that have a GPS (Global Positioning System) function for displaying user position information. In addition to this GPS function, by providing a function for accurately detecting geomagnetism and a function for detecting acceleration, it is possible to detect the azimuth, direction, or movement direction in the three-dimensional space of the mobile terminal device carried by the user. it can.
In order to provide the mobile terminal device with the functions described above, it is necessary to incorporate a physical quantity sensor such as a magnetic sensor or an acceleration sensor in the mobile terminal device. Further, in order to be able to detect the orientation and acceleration in the three-dimensional space by such a physical quantity sensor, it is necessary to incline the installation surface of the physical quantity sensor chip.
ここで、上述した物理量センサは、現在様々なものが提供されており、例えば、その１つとして、磁気を検出すると共に上述したものとは異なり設置面が傾斜しない磁気センサが知られている。この磁気センサは、基板の表面上に載置されて該表面に沿って互いに直交する２方向（Ｘ，Ｙ方向）の外部磁界の磁気成分に対して感応する一方の磁気センサチップ（物理量センサチップ）と、基板の表面上に載置されて該表面に直交する方向（Ｚ方向）の外部磁界の磁気成分に対して感応する他方の磁気センサチップとを有している。
そして、この磁気センサはこれら一対の磁気センサチップにより検出された磁気成分により、地磁気成分を３次元空間内のベクトルとして測定を行っている。
Here, various types of physical quantity sensors described above are currently provided. For example, a magnetic sensor that detects magnetism and does not tilt the installation surface is known as one of them. This magnetic sensor is mounted on the surface of a substrate and is one magnetic sensor chip (physical quantity sensor chip) that is sensitive to magnetic components of external magnetic fields in two directions (X and Y directions) orthogonal to each other along the surface. And the other magnetic sensor chip that is placed on the surface of the substrate and is sensitive to the magnetic component of the external magnetic field in the direction perpendicular to the surface (Z direction).
This magnetic sensor measures the geomagnetic component as a vector in a three-dimensional space using the magnetic component detected by the pair of magnetic sensor chips.
ところが、この磁気センサは、他方の磁気センサチップを基板の表面に対して垂直に立てた状態で載置していたため、厚み（Ｚ方向に対する高さ）が増してしまう不都合がある。したがって、この厚みを極力小さくする意味においても、始めに説明したように設置面が傾斜する物理量センサ（例えば、特許文献１から３参照。）が好適に用いられている。
However, this magnetic sensor has the disadvantage that the thickness (height relative to the Z direction) increases because the other magnetic sensor chip is placed in a state of being perpendicular to the surface of the substrate. Therefore, in order to make the thickness as small as possible, a physical quantity sensor (see, for example,
さらに、この種の物理量センサとして、上記特許文献１に記載されているような加速度センサがある。この片側ビーム構造の加速度センサは、搭載基板に対して予め加速度センサチップ（物理量センサチップ）を傾斜させているため、センサパッケージングを搭載基板の表面上に載置したとしても、傾斜方向に応じた所定軸方向の感度を高く保ち、基板の表面に沿う方向を含む他軸方向の感度を低減することができる。
しかし、従来の物理量センサでは、物理量センサチップの設置面を傾斜させて配置するためにパッケージングに十分な面積や高さが必要となるため、従来のパッケージングを用いて小型の携帯端末装置内にコンパクトに内蔵することには限界があった。
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、小型化を図ることができる物理量センサ及びこれに用いるリードフレームを提供することを目的としている。
However, in the conventional physical quantity sensor, since the installation surface of the physical quantity sensor chip is inclined and arranged, a sufficient area and height are required for packaging. There was a limit to the compactness of the built-in.
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a physical quantity sensor that can be reduced in size and a lead frame used therefor.
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、平面視略矩形状の物理量センサチップを載置するステージ部、該ステージ部を囲む平面視略矩形の枠状に形成された矩形枠部、該矩形枠部によって区画される矩形状の内方領域の各辺から前記矩形枠部の内方側に突出する複数のリード、および前記ステージ部と前記矩形枠部とを連結する連結部を有する金属製薄板からなるリードフレームであって、前記ステージ部は、前記内方領域の角部近傍に配され、前記ステージ部の表面は、前記物理量センサチップよりも小さく形成され、前記連結部は、前記矩形枠部の厚さ方向に直交すると共に前記内方領域の各辺に対して傾けて配される基準軸線を中心に、前記ステージ部を傾斜させる易変形部を有し、前記ステージ部は、前記物理量センサチップの一辺が前記基準軸線に沿って配されるように構成されていることを特徴とするリードフレームを提案している。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
According to a first aspect of the present invention, there is provided a stage portion on which a physical quantity sensor chip having a substantially rectangular shape in plan view is placed, a rectangular frame portion formed in a substantially rectangular frame shape surrounding the stage portion, and partitioned by the rectangular frame portion. A plurality of leads protruding inward of the rectangular frame portion from each side of the rectangular inner region to be formed, and a lead made of a thin metal plate having a connecting portion connecting the stage portion and the rectangular frame portion The stage portion is arranged in the vicinity of a corner portion of the inner region, the surface of the stage portion is formed smaller than the physical quantity sensor chip, and the connecting portion is a thickness of the rectangular frame portion. An easily deformable portion that tilts the stage portion around a reference axis that is orthogonal to the vertical direction and is inclined with respect to each side of the inward region, and the stage portion of the physical quantity sensor chip One side is the reference axis Proposes a lead frame, characterized in that it is configured to be disposed along.
この発明に係るリードフレームを利用して物理量センサを製造する際には、はじめに、物理量センサチップの一辺が基準軸線に沿うように、物理量センサチップを内方領域の角部近傍に配されたステージ部の表面に配する。ここで、物理量センサチップはステージ部の表面からはみ出して載置される。また、ステージ部は内方領域の角部近傍に配されているため、磁気センサチップの角部を内方領域の隣接する２辺に近接して配すると共に、この磁気センサチップの角部のみを複数のリードのうちの一部と、矩形枠部の厚さ方向に重ねて配することができる。
その後、ワイヤボンディングにより物理量センサチップとリードとを電気的に接続させる。ただし、物理量センサチップと厚さ方向に重なるリードは、ワイヤボンディングが困難となるため、上記電気接続に使用されることがない。そして、この電気接続の終了後には、基準軸線を中心にステージ部が移動するように易変形部を変形させて、ステージ部及び物理量センサチップを矩形枠部に対して傾斜させる。
When manufacturing a physical quantity sensor using the lead frame according to the present invention, first, a stage in which the physical quantity sensor chip is arranged near the corner of the inner area so that one side of the physical quantity sensor chip is along the reference axis. Place on the surface of the part. Here, the physical quantity sensor chip is mounted so as to protrude from the surface of the stage portion. Further, since the stage portion is arranged near the corner portion of the inner region, the corner portion of the magnetic sensor chip is arranged close to two adjacent sides of the inner region, and only the corner portion of the magnetic sensor chip is arranged. Can be disposed so as to overlap a part of the plurality of leads in the thickness direction of the rectangular frame portion.
Thereafter, the physical quantity sensor chip and the lead are electrically connected by wire bonding. However, the lead that overlaps the physical quantity sensor chip in the thickness direction is difficult to wire bond, and thus is not used for the electrical connection. After the electrical connection is completed, the easily deformable portion is deformed so that the stage portion moves around the reference axis, and the stage portion and the physical quantity sensor chip are inclined with respect to the rectangular frame portion.
上記のように、物理量センサチップの一辺が内方領域の一辺に対して傾けて配されるようにステージ部表面に載置した場合には、物理量センサチップをリードに重ねて配しても、リードと重なるのは物理量センサチップの角部のみとなる。したがって、この場合には、物理量センサチップの一辺が内方領域の一辺に沿うようにステージ部や物理量センサチップを配する場合と比較して、物理量センサチップと重なるリードの数が減少するため、矩形枠部に対するリードの配置を変えることなく、物理量センサチップと電気接続可能なリードの数を十分に確保することができる。 As described above, when placed on the surface of the stage portion so that one side of the physical quantity sensor chip is inclined with respect to one side of the inner region, even if the physical quantity sensor chip is placed on the lead, Only the corner of the physical quantity sensor chip overlaps with the lead. Therefore, in this case, the number of leads overlapping the physical quantity sensor chip is reduced compared to the case where the stage unit and the physical quantity sensor chip are arranged so that one side of the physical quantity sensor chip is along one side of the inner region. A sufficient number of leads that can be electrically connected to the physical quantity sensor chip can be secured without changing the arrangement of the leads with respect to the rectangular frame portion.
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のリードフレームにおいて、前記ステージ部が、前記内方領域の対角線上に２つ配されていることを特徴とするリードフレームを提案している。
このリードフレームを利用して樹脂によりステージ部、物理量センサチップ及びリードを一体的にモールドする際には、金型により矩形枠部を挟み込むと共に金型内の樹脂形成空間にステージ部、物理量センサチップ及びリードを配し、樹脂形成空間を樹脂で満たす。ここで、矩形状の内方領域のうち、２つのステージ部の配列方向となる一方の対角線と交差する他方の対角線上に位置する一方の角部から他方の角部側に向けて、前述の樹脂形成空間に溶融した樹脂を流入した際には、流入角部と到達角部との間に傾斜したステージ部や物理量センサチップが位置しないため、これらステージ部や物理量センサチップによって溶融樹脂の流れが妨げられることを防止できる。
The invention according to claim 2 proposes a lead frame according to
When the stage, physical quantity sensor chip and lead are integrally molded with resin using this lead frame, the rectangular frame is sandwiched by the mold and the stage part, physical quantity sensor chip is placed in the resin forming space in the mold. And lead is arranged and the resin formation space is filled with resin. Here, in the rectangular inner region, from one corner located on the other diagonal intersecting with one diagonal in the arrangement direction of the two stage portions toward the other corner, the above-mentioned When molten resin flows into the resin formation space, the inclined stage part and physical quantity sensor chip are not positioned between the inflow corner part and the arrival corner part. Can be prevented.
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載のリードフレームを用いて、前記ステージ部、前記物理量センサチップ、および複数の前記リードを一体的に固定してなることを特徴とする物理量センサを提案している。
この発明に係る物理量センサによれば、ステージ部の表面からはみ出す物理量センサの一部をリードと重ね合わせることができる。また、物理量センサチップの角部のみをリードに重ねて配することができるため、リードフレームの大きさや形状を変えることなく、物理量センサチップと電気接続できるリードの数を増やすことが可能となる。
The invention according to
According to the physical quantity sensor of the present invention, a part of the physical quantity sensor that protrudes from the surface of the stage portion can be overlapped with the lead. Further, since only the corners of the physical quantity sensor chip can be placed on the leads, the number of leads that can be electrically connected to the physical quantity sensor chip can be increased without changing the size or shape of the lead frame.
請求項４に係る発明は、平面視略矩形状に形成されたパッケージと、該パッケージの内部に傾斜して固定された平面視略矩形状の物理量センサチップと、前記パッケージによって区画される平面視略矩形の内方領域の各辺から前記パッケージの内方側に突出すると共に、前記パッケージの下面から外方に露出する複数のリードとを備え、前記物理量センサチップは、その一辺が前記内方領域の一辺に対して傾けて配され、かつ、前記リードに前記パッケージの厚さ方向に重ねて配されることを特徴とする物理量センサを提案している。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a package formed in a substantially rectangular shape in plan view, a physical quantity sensor chip in a substantially rectangular shape in plan view fixed to the inside of the package, and a plan view partitioned by the package. The physical quantity sensor chip includes a plurality of leads protruding from the respective sides of the substantially rectangular inner region to the inner side of the package and exposed outward from the lower surface of the package. A physical quantity sensor has been proposed in which the physical quantity sensor is arranged so as to be inclined with respect to one side of the region and is arranged to overlap the lead in the thickness direction of the package.
この発明に係る物理量センサによれば、物理量センサチップをリードとパッケージの厚さ方向に重ねるため、物理量センサの小型化を図ることができる。
また、物理量センサチップとリードとがパッケージの厚さ方向に重なるように、物理量センサチップを内方領域の角部近傍に配しても、物理量センサチップの角部のみが内方領域の隣接する２辺に近接することになる。このため、物理量センサチップの角部のみがリードとパッケージの厚さ方向に重なることになり、パッケージに対するリードの配置を変更することなく、物理量センサチップと重なるリードの数を減らすことができる。
According to the physical quantity sensor of the present invention, the physical quantity sensor chip is overlapped in the thickness direction of the lead and the package, so that the physical quantity sensor can be reduced in size.
Even if the physical quantity sensor chip is arranged near the corner of the inner area so that the physical quantity sensor chip and the lead overlap in the thickness direction of the package, only the corner of the physical quantity sensor chip is adjacent to the inner area. It will be close to the two sides. For this reason, only the corners of the physical quantity sensor chip overlap in the thickness direction of the leads and the package, and the number of leads overlapping the physical quantity sensor chip can be reduced without changing the arrangement of the leads with respect to the package.
以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、物理量センサチップをリードと矩形枠部の厚さ方向に重ねて配することができるため、物理量センサの小型化を図ることができる。
また、物理量センサチップと電気接続可能なリードの数を十分に確保することができるため、物理量センサチップに対して多くの信号の入出力を行うことが可能となり、高機能な物理量センサの提供が可能となる。そして、矩形枠部に対するリードの配置を変える必要が無くなるため、この高機能な物理量センサを容易かつ安価に製造することができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the physical quantity sensor chip can be arranged in the thickness direction of the lead and the rectangular frame portion, so that the physical quantity sensor can be downsized.
In addition, since a sufficient number of leads that can be electrically connected to the physical quantity sensor chip can be secured, it is possible to input and output many signals to and from the physical quantity sensor chip, thereby providing a highly functional physical quantity sensor. It becomes possible. Since it is not necessary to change the arrangement of the leads with respect to the rectangular frame portion, this highly functional physical quantity sensor can be manufactured easily and inexpensively.
また、請求項２に係る発明によれば、ステージ部や物理量センサチップによって溶融樹脂の流れが妨げられることを防止できるため、樹脂形成空間内に樹脂が届かない部分が形成されることを容易に防止できる。特に、一方の角部から樹脂形成空間に流入した樹脂を、一方の角部から最も遠くに位置する他方の角部まで容易に到達させることができる。
また、樹脂形成空間内に流入する樹脂の流れによってステージ部や物理量センサチップが押されて、ステージ部や物理量センサチップの傾斜角度が不意に変化することも防止できるため、ステージ部に配される物理量センサチップの傾斜角度を精度良く設定することが可能となる。
In addition, according to the invention according to claim 2, since it is possible to prevent the flow of the molten resin from being hindered by the stage portion or the physical quantity sensor chip, it is easy to form a portion where the resin does not reach in the resin forming space. Can be prevented. In particular, the resin that has flowed into the resin forming space from one corner can easily reach the other corner located farthest from the one corner.
In addition, since the stage portion and the physical quantity sensor chip are pushed by the flow of the resin flowing into the resin forming space and the inclination angle of the stage portion and the physical quantity sensor chip can be prevented from changing unexpectedly, the resin is disposed on the stage portion. It becomes possible to set the inclination angle of the physical quantity sensor chip with high accuracy.
また、請求項３に係る発明によれば、物理量センサチップを複数のリードの一部と重ねて配することができるため、さらなる物理量センサの小型化を図ることができる。また、物理量センサチップと電気接続可能なリードの数を増やすことができるため、物理量センサチップに対して多くの信号の入出力を行うことができ、高機能な物理量センサの提供が可能となる。
Further, according to the invention of
また、請求項４に係る発明によれば、物理量センサチップとリードとをパッケージの厚さ方向に重ねるため、物理量センサの小型化を図ることができる。
また、物理量センサチップと電気接続可能なリードの数を十分に確保することができるため、物理量センサチップに対して多くの信号の入出力を行うことが可能となり、高機能な物理量センサの提供が可能となる。そして、矩形枠部に対するリードの配置を変える必要が無くなるため、この高機能な物理量センサを容易かつ安価に製造することができる。
According to the fourth aspect of the invention, the physical quantity sensor chip and the lead are stacked in the thickness direction of the package, so that the physical quantity sensor can be reduced in size.
In addition, since a sufficient number of leads that can be electrically connected to the physical quantity sensor chip can be secured, it is possible to input and output many signals to and from the physical quantity sensor chip, thereby providing a highly functional physical quantity sensor. It becomes possible. Since it is not necessary to change the arrangement of the leads with respect to the rectangular frame portion, this highly functional physical quantity sensor can be manufactured easily and inexpensively.
図１から図６は、本発明の一実施形態を示しており、この実施の形態に係る磁気センサ（物理量センサ）は、相互に傾斜させた２つの磁気センサチップにより外部磁界の向きと大きさを測定するものであり、薄板状の銅材等からなる金属板にプレス加工及びエッチング加工を施して形成されるリードフレームを用いて製造されるものである。
リードフレーム１は、図１，２に示すように、平面視矩形の板状に形成された磁気センサチップ（物理量センサチップ）３，５を載置する２つのステージ部７，９と、ステージ部７，９を支持するフレーム部１１とを備えており、これらステージ部７，９とフレーム部１１とは一体的に形成されている。フレーム部１１は、ステージ部７，９を囲むように平面視略正方形の枠状に形成された矩形枠部１３と、この矩形枠部１３によって区画される矩形状の内方領域Ｓ１の各辺１３ａ〜１３ｄから直交して内方側に突出する複数のリード１５と、内方領域Ｓ１の各辺１３ａ〜１３ｄ及び各角部１３ｅ，１３ｇから内方側に突出する複数の連結リード（連結部）１６，１７とからなる。
1 to 6 show an embodiment of the present invention. A magnetic sensor (physical quantity sensor) according to this embodiment has a direction and a magnitude of an external magnetic field by two magnetic sensor chips inclined with respect to each other. It is manufactured using a lead frame formed by subjecting a metal plate made of a thin plate-like copper material or the like to press working and etching.
As shown in FIGS. 1 and 2, the
２つのステージ部７，９は、その表面７ａ，９ａにそれぞれ磁気センサチップ３，５を載置するように平面視略矩形状に形成され、内方領域Ｓ１の対角線Ｌ１上に並べて配されている。
相互に対向する２つのステージ部７，９の一端部７ｂ，９ｂに位置するステージ部７，９の一辺は、対角線Ｌ１に対して直交している、すなわち、各ステージ部７，９は内方領域Ｓ１の各辺１３ａ〜１３ｄに対して傾くように配されている。また、各ステージ部７，９の表面７ａ，９ａは、磁気センサチップ３，５よりも小さく形成されており、内方領域Ｓ１の角部１３ｅ，１３ｇの近傍に配されている。
The two
One side of the
ステージ部７，９の一端部７ｂ，９ｂには、ステージ部７，９の裏面７ｃ，９ｃ側に突出する一対の突出片１９，２１がそれぞれ形成されている。これら突出片１９，２１は、ステージ部７，９を傾斜させるためのものであり、一方のステージ部７の突出片１９と他方のステージ部９の突出片２１とは、互いに対向する位置に配されている。なお、各ステージ部７，９を安定して傾斜させるためには、各ステージ部７，９に形成される一対の突出片１９，２１の相互間隔を大きくすることが好ましい。
A pair of projecting
リード１５は、内方領域Ｓ１の各辺１３ａ〜１３ｄにそれぞれ複数（図示例では６つずつ）設けられており、磁気センサチップ３，５のボンディングパッド（図示せず）と電気的に接続することを目的としたものである。
連結リード１６，１７は、各ステージ部７，９を矩形枠部１３に対して固定するための吊りリードである。
内方領域Ｓ１の各辺１３ａ〜１３ｄから突出する連結リード１６（図示例では４つ）は、電気接続用のリード１５の間に配されており、その一端部１６ａは、内方領域Ｓ１の角部１３ｅ，１３ｇ側に位置する各ステージ部７，９の他端部７ｄ，９ｄの両端に位置する側端部に連結されている。また、内方領域Ｓ１の角部１３ｅ，１３ｇから突出する連結リード１７（図示例では２つ）は、対角線Ｌ１に沿って各ステージ部７，９の他端部７ｄ，９ｄまで延びており、その一端部１７ａが各ステージ部７，９に連結されている。
A plurality of
The connecting leads 16 and 17 are suspension leads for fixing the
The connecting leads 16 (four in the illustrated example) projecting from the
なお、ステージ部７，９及びステージ部７，９側に位置する連結リード１６，１７の一端部１６ａ，１７ａから中途部までの表面７ａ，９ａ，１６ｂ，１７ｂには、フォトエッチング加工により凹状の溝が形成されており、連結リード１６，１７の一端部１６ａ，１７ａ及びステージ部７，９の厚さ寸法が、矩形枠部１３側に位置する連結リード１６，１７の他端部１６ｃ，１７ｃや突出片１９，２１よりも薄く形成されている。
The
ここで、連結リード１６，１７の先端部１６ａ，１７ａの表面１６ｂ，１７ｂは、ステージ部７，９の表面７ａ，９ａと共に同一平面を形成しており、磁気センサチップ３，５を載置するように形成されている。
これら連結リード１６，１７のうち、中途部に位置する凹状の溝の縁は、これら溝の縁を結ぶ基準軸線Ｌ２を中心にステージ部７，９を傾斜させるための易変形部１６ｄ，１７ｄを構成している。また、この基準軸線Ｌ２は、矩形枠部１３の厚さ方向に直交すると共に内方領域Ｓ１の各辺に対して傾けて配されている。
Here, the
Of these connecting leads 16, 17, the edge of the concave groove located in the middle part is provided with easily
なお、突出片１９，２１をステージ部７，９に対して屈曲させる突出片１９，２１の基端部にも、前述と同様のフォトエッチング加工が施されており、ステージ部７，９と同等の厚さ寸法となっている。すなわち、突出片１９，２１の基端部は他の部分よりも薄く形成され、容易に変形可能となっているため、ステージ部７，９に対する突出片１９，２１の傾斜角度を精度よく設定することが可能となる。
In addition, the photo-etching process similar to the above is given also to the base end part of the
次に、上述したリードフレーム１を用いて磁気センサを製造する方法を説明する。
はじめに、ステージ部７，９の表面７ａ，９ａに磁気センサチップ３，５を接着する。この状態において、各磁気センサチップ３，５は、ステージ部７，９の表面７ａ，９ａからはみ出しており、その各辺３ａ〜３ｄ，５ａ〜５ｄが内方領域Ｓ１の各辺１３ａ〜１３ｄに対して傾くように配される。また、各磁気センサチップ３，５は、前述のフォトエッチング加工により薄く形成された連結リード１６，１７の一端部１６ａ，１７ａから中途部に至る領域に配される。
Next, a method for manufacturing a magnetic sensor using the
First, the
さらに、各磁気センサチップ３，５のうち、基準軸線Ｌ２側に位置する２つの角部３ｅ，３ｆ，５ｅ，５ｆは、リード１５が内方領域Ｓ１の各辺１３ａ〜１３ｄから突出している領域に配されている、すなわち、各磁気センサチップ３，５の角部３ｅ，３ｆ，５ｅ，５ｆは、それぞれ内方領域Ｓ１の隣接する辺１３ａ〜１３ｄに近接して配されている。ただし、これら角部３ｅ，３ｆ，５ｅ，５ｆは、リード１５に重なることは無く、連結リード１６のみに重なっている。すなわち、全てのリード１５は、磁気センサチップ３，５のボンディングパッドとの電気接続に利用することができる。
Further, in each of the
次いで、磁気センサチップ３，５の表面に配されたボンディングパッド（図示せず）と、リード１５とをワイヤー（図示せず）により電気的に接続する。なお、ワイヤーを配する際には、ステージ部７，９を傾斜させる段階において、ワイヤーと磁気センサチップ３，５とのボンディング部分、およびリード１５とのボンディング部分が互いに変化するため、このワイヤーの材質は、曲げやすく柔らかいことが好ましい。
Next, bonding pads (not shown) disposed on the surfaces of the
次いで、磁気センサチップ３，５、半導体チップ２７、ステージ部７，９及びリード１５を一体的に固定する樹脂モールド部（パッケージ）を形成する。
すなわち、はじめに、図３に示すように、凹部Ｅ１を有する金型Ｅの表面Ｅ２にリードフレーム１の矩形枠部１３を配する。この際には、矩形枠部１３の内側にあるリード１５、ステージ部７，９、磁気センサチップ３，５、突出片１９，２１は、凹部Ｅ１の上方に配される。また、この状態においては、凹部Ｅ１側から上方側に向けて、磁気センサチップ３，５、ステージ部７，９、突出片１９，２１が順番に配されている。また、突出片１９，２１の上方には、平坦面Ｆ１を有する金型Ｆが配されており、前述した金型Ｅと共にリードフレーム１の矩形枠部１３を挟み込むように構成されている。
Next, a resin mold part (package) for integrally fixing the
That is, first, as shown in FIG. 3, the
そして、図４に示すように、これら一対の金型Ｅ，Ｆにより矩形枠部１３を挟み込んだ際には、金型Ｆの平坦面Ｆ１により各突出片１９，２１が押圧される。
この際には、各連結リード１６，１７の中途部に位置する易変形部１６ｄ，１７ｄが変形して、ステージ部７，９がフレーム部１１に対して基準軸線Ｌ２を中心に移動することになる。これにより、ステージ部７，９と共に磁気センサチップ３，５が、矩形枠部１３や平坦面Ｆ１に対して所定の角度で傾斜することになる。
As shown in FIG. 4, when the
At this time, the easily
その後、金型Ｆの平坦面Ｆ１により突出片１９，２１を押圧した状態で、金型Ｅ，Ｆの凹部Ｅ１及び平坦面Ｆ１により画定される樹脂形成空間に溶融樹脂を射出し、磁気センサチップ３，５を樹脂の内部に埋める樹脂モールド部を形成する。この溶融樹脂は、図１に示すように、矩形状の内方領域Ｓ１のうち、一方の対角線Ｌ１と交差する他方の対角線Ｌ３上に位置する矩形枠部１３の一方の角部１３ｈ側に設けられたゲートＭから射出され、この一方の角部１３ｈの対角に位置する他方の角部１３ｆ側に向けて流れる。
Thereafter, in a state where the protruding
これにより、図５，６に示すように、磁気センサチップ３，５が、相互に傾斜した状態で樹脂モールド部（パッケージ）２９の内部に固定されることになる。なお、ここで用いる樹脂は、樹脂の流動によって磁気センサチップ３，５の傾斜角度が変化しないように、流動性が高い材質であることが好ましい。
最後に、矩形枠部１３を切り落としてリード１６及び連結リード１６，１７を個々に切り分け、磁気センサ３０の製造が終了する。
As a result, as shown in FIGS. 5 and 6, the
Finally, the
以上のように製造された磁気センサ３０の樹脂モールド部２９は、前述した矩形枠部１３と同様の平面視略矩形状に形成されている。リード１５及び連結リード１６は樹脂モールド部２９によって区画される平面視略矩形の内方領域Ｓ１の各辺２９ｄ〜２９ｇから樹脂モールド部２９の内方側に突出している。
また、磁気センサチップ３，５を外部に対して電気的に接続するリード１５の裏面は、樹脂モールド部２９の下面２９ａ側に露出している。このリード１５の一端部は、金属製のワイヤー（図示せず）により磁気センサチップ３，５と電気的に接続されており、その接続部分は樹脂モールド部２９の内部に埋まっている。
The
Further, the back surface of the
磁気センサチップ３，５は、樹脂モールド部２９の内部に埋まっており、樹脂モールド部２９の下面２９ａに対して傾斜している。また、相互に対向する磁気センサチップ３，５の一辺３ｃ，５ｃが樹脂モールド部２９の上面２９ｃ側に向くと共に、その表面３ｇ，５ｇが相互に鋭角に傾斜している。ここで鋭角とは、ステージ部７の表面７ａと、ステージ部９の裏面９ｃとのなす角度θを示している。
また、各磁気センサチップ３，５の角部３ｅ，３ｆ，５ｅ，５ｆは、それぞれ内方領域Ｓ１の各辺２９ｄ〜２９ｇに近接して連結リード１６に重ねて配されている。
The
Further, the
磁気センサチップ３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３の表面３ｇ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５は、外部磁界の２方向の磁気成分に対して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５の表面５ｇに沿って互いに直交する方向（Ｃ方向およびＤ方向）となっている。
ここで、Ａ，Ｃ方向は２つの磁気センサチップ３，５の配列方向となる対角線Ｌ１と平行な方向で、互いに逆向きとなっている。また、Ｂ，Ｄ方向は対角線Ｌ１に直交する方向で、互いに逆向きとなっている。
The
The
Here, the A and C directions are parallel to the diagonal line L1, which is the arrangement direction of the two
さらに、磁気センサチップ３の表面３ｇに沿ってＡ，Ｂ方向により画定される平面（Ａ−Ｂ平面）と、磁気センサチップ５の表面５ｇに沿ってＣ，Ｄ方向により画定される平面（Ｃ−Ｄ平面）とは、互いに鋭角な角度θで交差している。
なお、Ａ−Ｂ平面とＣ−Ｄ平面とがなす角度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。
この磁気センサ３０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３０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。
Furthermore, a plane defined by the A and B directions along the
Note that the angle θ formed by the AB plane and the CD plane is greater than 0 ° and not greater than 90 °. Theoretically, if the angle is greater than 0 °, the orientation of the three-dimensional geomagnetism Can be measured. However, in practice, the angle is preferably 20 ° or more, and more preferably 30 ° or more.
For example, the
上記のリードフレーム１及び磁気センサ３０によれば、リード１５と同様に内方領域Ｓ１の各辺１３ａ〜１３ｄ，２９ｄ〜２９ｇから突出する連結リード１６と、磁気センサチップ３，５とを、矩形枠部１３や樹脂モールド部２９の厚さ方向に重ねて配することができるため、磁気センサ３０の小型化を図ることができる。
また、磁気センサチップ３，５の角部３ｅ，３ｆ，５ｅ，５ｆのみが、リード１５が内方領域Ｓ１の各辺１３ａ〜１３ｄから突出している領域に配されており、しかも、連結リード１６に重なり、リード１５には重なることが無い。したがって、磁気センサチップ３，５の一辺３ａ〜３ｄ，５ａ〜５ｄが内方領域Ｓ１の各辺１３ａ〜１３ｄに沿うように、ステージ部７，９や磁気センサチップ３，５を配する場合と比較して、磁気センサチップと重なるリード１５を無くすことができるため、矩形枠部１３や樹脂モールド部２９に対するリード１５の配置を変えることなく、磁気センサチップ３，５と電気接続可能なリード１５の数を十分に確保できる。このため、磁気センサチップ３，５に対して多くの信号の入出力を行うことが可能となり、高機能な磁気センサ３０の提供が可能となる。
According to the
Further, only the
さらに、矩形枠部１３や樹脂モールド部２９に対するリード１５の配置を変える必要が無くなるため、高機能な磁気センサ３０を容易かつ安価に製造することができる。
また、他方の対角線Ｌ３上に位置する一方の角部１３ｈと他方の角部１３ｆとの間に傾斜したステージ部７，９や物理量センサチップ３，５が位置しないため、樹脂モールド部２９を形成する際に、ステージ部７，９や物理量センサチップ３，５によって溶融樹脂の流れが妨げられることを防止できる。したがって、樹脂形成空間内に樹脂が届かない部分が形成されることを容易に防止できる。特に、ゲートＭから樹脂形成空間に流入した樹脂を、ゲートＭから最も遠くに位置する他方の角部１３ｆまで容易に到達させることができる。
さらに、樹脂形成空間内に流入する樹脂の流れによってステージ部７，９や物理量センサチップ３，５が押されて、ステージ部７，９や物理量センサチップ３，５の傾斜角度が不意に変化することも防止できるため、ステージ部７，９に配される物理量センサチップ３，５の傾斜角度を精度良く設定することが可能となる。
Furthermore, since it is not necessary to change the arrangement of the
Further, since the
Further, the
なお、上記の実施の形態において、各ステージ部７，９は、内方領域Ｓ１の各辺１３ａ〜１３ｄ及び角部１３ｅ，１３ｇから突出する連結リード１６，１７により矩形枠部１３に対して固定されるとしたが、これに限ることはなく、例えば、内方領域Ｓ１の各辺１３ａ〜１３ｄから突出する連結リード１６のみにより固定されるとしてもよい。
また、各ステージ部７，９は、内方領域Ｓ１の各辺１３ａ〜１３ｄから突出する連結リード１６により支持されるとしたが、これに限ることはなく、例えば、内方領域Ｓ１の角部１３ｅから突出する連結リード１７のみにより支持されるとしても構わない。
In the above embodiment, the
Moreover, although each
この構成の場合には、前述した連結リード１６の位置に磁気センサチップ３，５との電気接続するためのリードが形成されることになるが、これらリードは、磁気センサチップ３，５と重なるため、前述の電気接続用のリードとして使用することはできない。ただし、この構成においても、電気接続用のリードと重なるのは、磁気センサチップ３，５の角部３ｅ，３ｆ，５ｅ，５ｆのみとなるため、物理量センサチップ３，５の一辺３ａ〜３ｄ，５ａ〜５ｄが内方領域Ｓ１の一辺に沿うようにステージ部７，９や物理量センサチップ３，５を配する場合と比較して、物理量センサチップ３，５と重なるリードの数は減少する。このため、矩形枠部１３に対するリード１５の配置を変えることなく、物理量センサチップ３，５と電気接続可能なリード１５の数を十分に確保することができる。したがって、多数のリード１５を利用して物理量センサチップ３，５に対して多くの信号の入出力を行うことが可能となり、高機能な物理量センサを提供できる。
In the case of this configuration, leads for electrical connection with the
また、各ステージ部７，９にはそれぞれ突出片１９，２１が一対形成されるとしたが、これに限ることはなく、例えば、図７に示すように、各ステージ部７，９の一端部７ｂ，９ｂに位置するステージ部７，９の一辺にわたって幅広に形成された略板状の突出片３１が形成されるとしても構わない。この構成の場合、突出片３１は板状に形成されていることから、剛性を確保することができ、ステージ部７，９を容易に傾斜させることができる。また、ステージ部７，９の傾斜状態を安定して確実に保持することができる。
Further, although a pair of protruding
さらに、例えば、図８に示すように、突出片３１の先端部の全長にわたってこの先端部から、樹脂モールド部２９の下面２９ａに沿って延びる延出部３３を形成するとしてもよい。この構成の場合には、金型によって突出片３１を押圧する際に、その押圧力を延出部３３の一面で受けることができるため、ステージ部７，９をより一層容易に傾斜させることができ、さらに、ステージ部７，９の傾斜状態を安定して確実に保持することができる。
Further, for example, as shown in FIG. 8, an extending
また、突出片１９，２１は、相互に対向するステージ部７，９の一端部７ｂ，９ｂに形成されるとしたが、これに限ることはなく、少なくともステージ部７，９の裏面７ｃ，９ｃ側に突出していればよい。
さらに、ステージ部７，９は、突出片１９，２１を利用して傾斜させるとしたが、これに限ることはなく、少なくとも樹脂モールド部２９を形成する前に２つの磁気センサチップ３，５が相互に傾斜していればよい。
In addition, the protruding
Further, the
また、ステージ部７，９は、平面視略矩形に形成されるとしたが、これに限ることはなく、少なくとも磁気センサチップ３，５が表面７ａ，９ａに接着可能に形成されていればよい。すなわち、ステージ部７，９は、例えば、平面視で円形、楕円形に形成されるとしてもよいし、厚さ方向に貫通する穴を設けたものや、網目状に形成したものとしても構わない。
さらに、樹脂モールド部２９によって、磁気センサチップ３，５、ステージ部７，９及びリード１５を一体的に固定するとしたが、これに限ることはなく、例えば、パッケージとしての箱体の内部に磁気センサチップ３，５、ステージ部７，９及びリード１５を収納し、これらを一体的に固定するとしても構わない。
また、リードフレーム１の矩形枠部１３は、平面視略正方形の枠状に形成されるとしたが、これに限ることはなく、例えば、平面視略長方形状に形成されるとしても構わない。
Further, the
Furthermore, the
Further, the
また、本発明の実施形態では、３次元空間内の磁気方向を検出する磁気センサに適用して説明したが、これに限ることはなく、少なくとも３元空間内の方位や向きを測定する物理量センサであればよい。ここで物理量センサは、例えば、磁気センサチップの代わりに加速度の大きさや方向を検出する加速度センサチップを搭載した加速度センサであってもよい。 In the embodiment of the present invention, the description is applied to a magnetic sensor that detects a magnetic direction in a three-dimensional space. However, the present invention is not limited to this, and a physical quantity sensor that measures at least the azimuth and orientation in a three-dimensional space. If it is. Here, the physical quantity sensor may be, for example, an acceleration sensor equipped with an acceleration sensor chip that detects the magnitude and direction of acceleration instead of the magnetic sensor chip.
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。 As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail with reference to drawings, the concrete structure is not restricted to this embodiment, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are included.
１・・・リードフレーム、３，５・・・磁気センサチップ（物理量センサチップ）、３ａ〜３ｄ，５ａ〜５ｄ・・・辺、７，９・・・ステージ部、７ａ，９ａ・・・表面、１３・・・矩形枠部、１３ａ〜１３ｄ・・・辺、１３ｅ〜１３ｈ・・・角部、１５・・・リード、１６，１７・・・連結リード（連結部）、１６ｄ，１７ｄ・・・易変形部、２９・・・樹脂モールド部（パッケージ）、２９ａ・・・下面、２９ｄ〜２９ｇ・・・辺、３０・・・磁気センサ（物理量センサ）、Ｌ１・・・対角線、Ｌ２・・・基準軸線、Ｓ１・・・内方領域
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記ステージ部は、前記内方領域の角部近傍に配され、
前記ステージ部の表面は、前記物理量センサチップよりも小さく形成され、
前記連結部は、前記矩形枠部の厚さ方向に直交すると共に前記内方領域の各辺に対して傾けて配される基準軸線を中心に、前記ステージ部を傾斜させる易変形部を有し、
前記ステージ部は、前記物理量センサチップの一辺が前記基準軸線に沿って配されるように構成されていることを特徴とするリードフレーム。 A stage part on which a physical quantity sensor chip having a substantially rectangular shape in plan view is placed, a rectangular frame part formed in a substantially rectangular frame shape in plan view surrounding the stage part, and a rectangular inner region partitioned by the rectangular frame part A plurality of leads projecting inward from the sides of the rectangular frame part, and a lead frame comprising a metal thin plate having a connecting part for connecting the stage part and the rectangular frame part,
The stage portion is disposed near a corner of the inner region,
The surface of the stage part is formed smaller than the physical quantity sensor chip,
The connecting portion includes an easily deformable portion that tilts the stage portion around a reference axis that is orthogonal to the thickness direction of the rectangular frame portion and is inclined with respect to each side of the inner region. ,
2. The lead frame according to claim 1, wherein the stage portion is configured such that one side of the physical quantity sensor chip is arranged along the reference axis.
前記物理量センサチップは、その一辺が前記内方領域の一辺に対して傾けて配され、かつ、前記リードに前記パッケージの厚さ方向に重ねて配されることを特徴とする物理量センサ。
Each of a package formed in a substantially rectangular shape in plan view, a physical quantity sensor chip in a substantially rectangular shape in plan view that is inclined and fixed inside the package, and an inner region of the substantially rectangular shape in plan view partitioned by the package A plurality of leads protruding outward from the side of the package and exposed outward from the lower surface of the package;
The physical quantity sensor chip, wherein one side of the physical quantity sensor chip is inclined with respect to one side of the inner region, and the physical quantity sensor chip is arranged to overlap the lead in the thickness direction of the package.
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