JP4400881B2 - ホール素子パッケージ及び複合実装モジュール - Google Patents
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Description
従来、例えば、ホール素子をリードフレーム上に実装し、樹脂封止した表面実装可能な小型のホール素子パッケージが特許文献1に提案されている。このホール素子パッケージでは、リードフレームを用いて半田によってプリント基板に表面実装することができるので、比較的小型で実装が容易である。
すなわち、上記ホール素子6は、ワイヤーW0、電極パッド5aを介して側面電極5bに電気的に接続されている。このホール素子パッケージ1を回路基板2に実装する場合、回路基板2上の電極パターン3に半田ペースト4により接着すると共に側面電極5bと電極パターン3との電気的接続を行う。そして、この電極パターン3と制御ICチップ8とをワイヤーボンディングによるワイヤーW1で接続することにより、前記ホール素子6と制御ICチップ8との電気的接続が行われる。この水平方向用のホール素子パッケージ1を回路基板2上にそれぞれ半田実装すると共に、垂直方向用の磁気センサ(図示略)及び制御ICチップ8をペアで回路基板2上に実装することにより、基板ベースでワンパッケージ化を実現することができる。なお、制御ICチップ8は、Agペースト等の導電ペースト24で回路基板2上に接着されている。
すなわち、本発明に係る半導体パッケージ及びこれを用いた複合実装モジュールによれば、第2の電極パターンが基板上面に形成されているので、側面の半導体チップと他の実装部品との電気的接続を第2の電極パターンへのダイレクト・ワイヤーボンディングで行うことができ、実装ベース部材上にワイヤーボンディングのための電極パターン及びスペースを設ける必要が無く、実装モジュール全体の更なる小型化を図ることができる。したがって、ホール素子を側方に向けて実装する磁気方位検出用の磁気センサ等において、実装領域の小型化を図る場合に特に好適である。
また、ホール素子を用いた磁気センサ搭載の磁気方位検出用の複合実装モジュールを、車載用や携帯型電子機器用のナビゲーションシステム等の方位情報補完手段として採用することで、搭載機器の小型化をさらに容易に実現することができる。
前記第1の電極パターン13は、ホール素子6とワイヤーボンディングによるワイヤーW0で電気的に接続される4つの側面電極パッド13aと、これら側面電極パッド13aから上端まで延在した4つのパターン配線部13bとから構成されている。前記第2の電極パターン14は、4つのパターン配線部13bと接続され樹脂封止部12側から反対側の側面まで延在した4つの帯状電極であり、その上に直接ワイヤーボンディング可能となっている。
前記樹脂封止部12は、絶縁性樹脂で形成され、その底面が基板11の底面と面一な直方体形状とされている。
本実施形態の複合実装モジュールは、磁気方位検出用の磁気センサモジュール(複合実装モジュール)20であって、水平方向(X,Y方向)用の一対のホール素子パッケージ10A、10B(上記ホール素子パッケージ10と同一)と、垂直方向(Z方向)用の垂直用ホール素子26と、ホール素子パッケージ10A、10Bの第2の電極パターン14とワイヤーボンディングによるワイヤー(金属細線)W1を介して電気的に接続される制御ICチップ(実装部品)8と、ホール素子パッケージ10A、10Bと制御ICチップ8とを実装する回路基板(実装ベース部材)15と、を備えている。
また、ホール素子パッケージ10A、10B及び垂直用ホール素子26は、図1に示すように、いずれも非導電性ペースト(非導電性接着材料)17で回路基板15上に接着されている。また、制御ICチップ8は、Agペースト等の導電ペースト24で回路基板15上に接着されている。なお、制御ICチップ8の接着を非導電性ペースト17で行っても構わない。
特に、制御ICチップ8の直交する2辺近傍にホール素子パッケージ10A、10Bをそれぞれ配置することで、互いに近接配置が可能になり、各ホール素子6の測定方向(X,Y方向)を機能的に確保した上で効率的なかつ省スペースな実装配置が得られ、全体の小型化をさらに図ることができる。
また、基板11側面にホール素子6を搭載したので、実装面に対して水平方向に向けて磁気測定が可能になり、磁気方位検出における水平方向(X,Y方向)の地磁気測定用に好適な磁気センサを得ることができる。そして、直流電流を供給するだけで磁界を検出可能なホール素子6を用いることで、小型で駆動回路と検出回路とがシンプルで低コストな磁気センサパッケージ20を提供することができる。
また、スルーホール電極15aを回路基板15の外縁に設けているので、磁気センサモジュール20を表面実装する際に、容易に位置決めができ、電気的接続及び接着を確実に行うことができる。
また、本発明は、半導体チップとしてホール素子6を用いたホール素子パッケージ10及びこれを用いた複合実装モジュールである磁気センサモジュール20に好適であるが、他の半導体チップを搭載する半導体パッケージや複合実装モジュールに適用しても構わない。例えば、半導体チップとして発光ダイオード(LED)や半導体レーザ(LD)等の半導体発光素子を基板の側面に搭載した光半導体パッケージ及びこれを用いた複合実装モジュールに適用してもよい。
また、本実施形態のホール素子パッケージ10は、磁気方位検出用だけでなく、磁気センサとして他の電子機器、例えばフロッピーディスク(登録商標)、CD−ROM、DVD等のスピンドルモータの回転位置検出センサやロータリーエンコーダ用センサ等に用いても構わない。
Claims (5)
- 基板側面にホール素子を搭載して実装面に対して水平方向に向けて磁気測定が可能な側面実装タイプのホール素子パッケージであって、
絶縁性材料で形成されている基板と、前記基板の側面に実装されたホール素子と、前記基板の側面上で前記ホール素子を樹脂封止する樹脂封止部と、を備え、
前記基板が、側面に形成され前記ホール素子に電気的に接続された第1の電極パターンと、前記第1の電極パターンと接続され、前記基板上面に形成されたダイレクト・ワイヤーボンディング用の第2の電極パターンと、を有し、
前記樹脂封止部の底面が、前記基板の底面と面一に形成され、段差がなく、パッケージ底面が平坦面となっており、パッケージ底面全体を接着面とすることで、パッケージ底面に対する水平方向に磁気感知方向を有することを特徴とするホール素子パッケージ。 - 前記パッケージ底面全体が、非導電性接着材料で接着されることを特徴とする請求項1に記載のホール素子パッケージ。
- 請求項1又は2に記載のホール素子パッケージと、
前記ホール素子パッケージの第2の電極パターンとダイレクト・ワイヤーボンディングによる金属細線を介して電気的に接続される実装部品と、
前記ホール素子パッケージと前記実装部品とを実装する実装ベース部材と、を備えていることを特徴とする複合実装モジュール。 - 前記実装部品が前記ホール素子を制御する制御ICチップであると共に、前記実装ベース部材が回路基板であり、
前記制御ICチップの四辺のうち直交する2辺の近傍に、それぞれ前記ホール素子パッケージが互いに直交する水平方向に前記ホール素子を向けて、前記ホール素子パッケージ底面全体を前記回路基板に接着し、
前記ホール素子パッケージが実装されていない一辺の近傍に前記回路基板の実装面に対して垂直方向の地磁気成分を検出するよう垂直方向に向けた垂直用ホール素子をベア実装して、
磁気方位検出用の磁気センサモジュールとされたことを特徴とする請求項3に記載の複合実装モジュール。 - 前記実装ベース部材の外縁に外部接続端子を設けたことを特徴とする請求項3又は4に記載の複合実装モジュール。
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