JPH0713987B2 - 高感度ホール素子の製造方法における磁気集束チップの実装方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業状の利用分野］ 本発明は、高感度ホール素子の製造方法における磁気集
束チップの実装方法に関する。

［従来技術］ ウエハ上にチップを実装することは従来より行われてい
るが、チップを取り付ける意義についてホール素子の磁
気集束チップ取り付けについて説明すると、ホール素子
は磁気を検知して電気信号として出力する効果を利用し
た磁電変換素子である。この出力（感度）を高める目的
で磁気集束チップを取り付けている。すなわち、磁性体
基板上に例えばInSbの半導体薄膜を取り付けてなるホー
ル素子の受感部上に更に、立方体、直方体又は円筒状の
磁性体のチップを取り付けることにより、弱い洩れ磁気
をも受感部上に効率よく収束することが可能となり、こ
の結果弱い磁界内でもその効果を充分発揮する感度の高
い素子を作ることができるものであり、実験の結果、チ
ップのない素子に比べチップを取り付けた素子では２〜
５倍の高感度が得られているが、この高感度のホール素
子の製造方法の一例として特公昭53-46675号公報に示め
されるものについて説明すると、この方法は、第５図に
みられるように、表面が平滑な面である蒸着基板31の一
方の面に真空蒸着機によって１μ程度の厚さのInSbある
いはSi,Ge等の感磁性半導体蒸着膜32を被着形成する。
前記の半導体蒸着膜32の上面には接着剤層33を塗布した
磁性基板34を積層し、接着剤層33を介して半導体蒸着膜
32上に磁性基板34を積層し（第５図Ａ）、接着剤の硬化
を待って蒸着基板31を剥離し半導体蒸着膜32を磁性基板
34に転写する。

磁性基板34に転写され、再びその一方の面が露出された
半導体蒸着膜32の上に光硬化樹脂を被着し、これに所要
のパターンをもって露光を加えて水洗いし、不要部分の
光硬化性樹脂を除去し、この光硬化性樹脂をマスクとし
て半導体蒸着膜32の不要部分をエッチング除去し、各ホ
ール素子となるべき部分にホール素子の受感部35aと電
極となるべき部分35bを形成する（第５図Ｃ）。

次に半導体蒸着膜32の電極となるべき部分35b上に、
金、銀、インジュウム等を蒸着等により被着し電極層36
を形成する（第５図Ｄ）。そして、前記の電極層36には
半田メッキを施し、受感部35a全体と、電極層36の一部
に跨がって接着剤層37を塗布し、この接着剤層37の上面
に例えばフエライト等よりなる円盤ないしは円柱状の磁
気集束チップ38を乗せ、この磁気集束チップ38にて受感
部35a全体と電極層36の一部までを被うように取り付け
る（第５図Ｅ）ものであるが、このホール素子のウエハ
への磁気集束チップの実装は全て人手によって行われて
いた。

上記した従来方法の人手による方法は、顕微鏡で受感部
中心を確認しながら人手で１素子ごとに接着剤をウエハ
の全素子にわたり付与した後、同様に顕微鏡下で人手で
ピンセットにより磁気集束チップを掴み１素子ごとに中
心を確認しながら取り付けていた。

また、一辺が1mm程度の薄板状の部品いわゆるペレット
（後述するチップに相当）の整列供給に限定したものと
しては、特開昭58-188136号公報及び実開昭60-29030号
公報がある。しかしながら、これらはペレットを振込体
上に入れ振込体に振動と揺動を加え振込体に設けた収容
穴にペレットを振込整列させるものであった。

［発明が解決しようとする課題］ 前述した従来の人手による作業では、１枚のウエハに磁
気集束チップを実装するに要する時間は、ウエハ内の素
子数あるいは作業者の習熟度にもよるが、１ウエハ当り
342個の素子数の場合で概ね50分〜60分である。そして
近年ウエハの大型化と素子の小型化により、１ウエハ内
の素子数は益々多くなる傾向にあり、人手による作業は
更に長時間を要しているのが実情である。また、人手に
頼るため例えばホール素子の場合では磁気集束チップの
取り付け位置の精度が不揃いになり本来の取付位置に対
して±50μｍを越えて取り付けられると感度が低下した
り、その他実用上の特性が劣る等製品としての規格外不
良品を多発する結果となる。

以上のように、人手による場合では作業能率が著しく悪
く、素子の製造コストを増大させる点と取り付け精度の
不良多発等の問題点があった。

また、前記した特開昭58-188136号公報及び実開昭60-29
030号公報のものは、単にペレットの振込整列に関する
技術であり、整列したペレットと被実装体（ウエハある
いは基板）との位置決め手段、ペレットと被実装体との
接着手段等の機能手段はなく、チップ実装という点では
不十分なものであった。

本発明はかかる現状に鑑み短時間に精度よく安価な設備
費でホール素子の磁気集束チップをウエハ上に実装する
方法を提供することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る高感度ホール素子の製造方法における磁気
集束チップの実装方法は、前記の目的を達成するため
に、高感度ホール素子の製造過程における薄膜上に形成
された受感部に磁気集束チップを実装する方法におい
て、位置決めベース上に位置決め吸着固定されたウエハ
に対し、装着されたとき前記ウエハと合芯されるように
されたスタンプ台とトレイを張り付けたサクションボッ
クスとを選択的に着脱可能とした昇降ホルダを用意し、
前記サクションボックスを別に用意した振動ホルダに装
着したうえ、整列せしめられる磁気集束チップと相似形
の所要数のチップ受穴を設けたトレイのそれぞれのチッ
プ受穴を前記のサクションボックスに連通せしめてお
き、前記トレイに振込必要量以上の磁気集束チップを供
給した後、それぞれのチップ受穴ごとに吸引しながら該
トレイを水平方向に微振動させ、前記それぞれのチップ
受穴に一個宛て磁気集束チップを整列せしめて吸引した
ままサクションボックスを振動ホルダより取り外し余剰
のチップを回収し、一方、前記した昇降ホルダに装着さ
れたスタンプ台に貼設のスタンプによって位置決め固定
されたウエハ上の個々のホール素子の一部に接着剤を一
括付与した後、スタンプ台を昇降ホルダより取り外し、
前記した磁気集束チップが整列されたトレイを張り付け
たサクションボックスを反転して昇降ホルダに装着し、
下降せしめトレイに整列された磁気集束チップの吸引を
解除して磁気集束チップをウエハ上に接着させることを
その特徴とするものである。

［作用］ 本発明は、ベース上に位置決め固定されたウエハに対
し、装着されたときに前記のウエハと合芯するようにな
されたスタンプ台とトレイを張り付けたサクションボッ
クスとを選択的に着脱可能とした昇降ホルダを用意して
おき、あらかじめウエハ上の個々のホール素子に接着剤
を前記のスタンプ台のスタンプによって一括して付与し
ておき、チップの形状と相似のチップ受穴を備えた前記
のトレイにチップを振込必要量以上供給し、それぞれの
チップ受穴ごとに吸引しながら前記トレイを水平方向に
微振動させて、供給されたチップをチップ受穴に各別に
１個宛て振込整列させ、余分のチップを容器に回収した
後、前記のチップを吸引保持したままトレイを張り付け
たサクションボックスを位置決め固定されたウエハの上
方において反転させて昇降ホルダに装着し、下降してト
レイをウエハに近接させて吸引を中止することにより所
定数のチップをウエハの所定位置に一括して同時に接着
するものであり、ウエハの所定位置への接着剤の付与、
所定数のチップをウエハの実装中心と一致させて整列、
整列されたチップをウエハに一括して装着等については
それ程人手を煩わさないで実施が可能である。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、磁気集束チップＢを実装しようとする
ウエハＡを、機台１上に固定した位置決めベース２上の
所定の位置を示すマークに合わせて位置決めを行い載置
し、前記したウエハＡが載置された位置決めベース２に
はその表面に開口する吸引用溝３が穿設され、前記ウエ
ハＡは、位置決めベース２に穿設される吸引用溝３に連
通される真空ポンプ等の真空源４よりの吸引により位置
決めベース２上の所定に位置に吸着固定されることとな
る。

前記した位置決めベース２上方に間隔をおいて昇降ホル
ダ５を機枠６、６に昇降自在に遊挿し、該昇降ホルダ５
は、前記した位置決めベース２上に位置決めされて吸着
固定されたウエハＡとその中心が一致するように構成さ
れ（第１図参照）、また、昇降ホルダ５の内周部に突条
5aを形成し、該突条5aにて後記するスタンプ台７及びト
レイを張り付けたサクションボックス10を昇降ホルダ５
に選択的に着脱自在に装着できるように構成されてい
る。そして、前記したようにウエハＡと昇降ホルダ５が
同心とされているため、スタンプ台７及びサクションボ
ックス10を該昇降ホルダ５に装着するのみで、スタンプ
台７及びサクションボックス10と一体とされるトレイ18
はウエハＡと合芯されることとなる。

13は昇降ホルダ５を最上昇位置に停止しておくために設
けられた昇降ホルダ下降防止用ストッパであり、該スト
ッパ13によって下降が防止された位置においてスタンプ
台７あるいはサクションボックス10の着脱を行い、ま
た、ストッパ13を外すことにより昇降ホルダ５を下降さ
せるものである。

第２図は、本発明方法に使用するスタンプ台７の実施例
であり、該スタンプ台７の外周には前記した昇降ホルダ
５の内周縁に設けられた突条5aが嵌入可能な凹状部7aを
形成するとともに底部には前記したウエハＡのチップ実
装中心に対応して断面が円形の小突起9,9,9,‥‥‥‥を
所定数設けた合成ゴム、天然ゴム、樹脂等よりなるスタ
ンプ８が貼設される。

第３図は、本発明方法に使用される磁気集束チップＢの
振込部の例を示すもので、振動ホルダ14の内周縁は前記
した昇降ホルダ５の内周縁と同形・同大に構成され、該
振動ホルダ14は板ばね15,15によって水平に支承され、
振動ホルダ14の側部に取り付けられた加振部16により水
平微振動が与えられる。

前記した振動ホルダ14の内周縁部は前記したように昇降
ホルダ５の内周縁部と同形・同大とされているので、サ
クションボックス10が着脱自在に装着されるものであ
り、サクションボックス10を振動ホルダ14に装着した状
態においてサクションボックス10は加振部16の作動によ
り振動ホルダ14と共に水平振動される。

前記したサクションボックス10の上部には、前記した真
空源４よりバルブ17を配装した吸引用パイプ12を介して
接続された真空室11が形成され、また、真空室11の上面
には磁気集束チップＢを振込整列されるトレイ18を張り
付ける。前記のトレイ18の上面にウエハＡの受感部中心
に対応して設けた磁気集束チップＢを振込整列せしめる
ための磁気集束チップＢと相似又は同一形状の所定数の
チップ受穴19,19,‥‥‥‥を設け、更に該チップ受穴1
9,19,‥‥‥のそれぞれの底面には前記サクションボッ
クス10の真空室11に連通する***20が穿設されている。

なお、図中21は真空源４と位置決めベース２に穿設され
た吸引用溝３との間の配管に配装されたバルブである。
また、前記のトレイ18は、チップが磁性体である関係
上、非磁性体とするのがよく、更に、接着剤としては、
シリコン樹脂接着剤を用いるのがよい。

本発明の高感度ホール素子の製造方法における磁気集束
チップの実装方法を、前述した図面に基づいて説明した
ところを参照しながら更に説明すると、磁気集束チップ
Ｂを実装しようとするウエハＡを、位置決めベース２上
の所定の位置を示すマークに合わせて位置決めを行い、
真空源４を作動して位置決めベース上にウエハＡを吸着
固定しておく。

一方、例えばガラス板の如き平滑面上に接着剤を薄く均
一に伸ばしておき、スタンプ台７のスタンプ８の底面に
形成した実装される磁気集束チップと同数で、かつ実装
中心と一致させた小突起9,9,‥‥‥‥の先端部に、前記
した平滑面上に薄く均一に伸ばされた接着剤を付与し、
該小突起9,9,‥‥‥‥‥先端に接着剤が付与されたスタ
ンプ台７を昇降ホルダ５に装備し、先に位置決め固定し
たウエハＡに前記したスタンプ台７の小突起9,9,‥‥‥
‥‥の先端部が触れるまで昇降ホルダ５を下降せしめ
て、前記の小突起9,9,‥‥‥‥の先端部に付着されてい
る接着剤をウエハＡの個々のホール素子に一括して付与
し、付与終了後昇降ホルダ５を上昇させスタンプ台７を
前記昇降ホルダ５より取り外す。

また、サクションボックス10を前記の昇降ホルダ５とは
別に用意された該昇降ホルダ５と同形・同大とされた振
動ホルダ14に装着固定し、磁気集束チップＢを振込必要
量の略２倍程度をサクションボックス10の上部の真空室
11の上面に張り付けされ該サクションボックス10と一体
とされたトレイ18上に供給し、加振部16によってサクシ
ョンボックス10を水平微振動させて、トレイ18上に供給
された磁気集束チップＢにも振動を与えながら、それと
同時にトレイ18の上面に設けられた実装される磁気集束
チップの形状と相似あるいは同一で、かつ所定数のチッ
プ受穴19,19,‥‥‥‥の底面に穿設された***20,20,‥
‥‥より真空吸引を行い、前記のチップをチップ受穴1
9,19‥‥‥のそれぞれに各１個宛て振込整列させ、振込
整列が終了したときサクションボックス10を振動ホルダ
14より取り外し、振込整列した磁気集束チップＢに引き
続き真空吸着を加えつつサクションボックス10を反転さ
せてチップ受穴19,19,‥‥‥‥に入っていない余分の磁
気集束チップを容器に回収し、サクションボックス10に
引き続き真空吸着を加えながら昇降ホルダ５に整列した
磁気集束チップＢが下側（ウエハ側）になるようにサク
ションボックス10を装着する。このサクションボックス
10の反転、装着に当っては、磁気集束チップＢをトレイ
に振込整列させるときの吸引よりも、反転時の吸引を強
くし、反転したときに、前記した振込整列している所定
の磁気集束チップが落下することがないようにするのが
よい。

前記したサクションボックス10を昇降ホルダ５に装着し
た後、昇降ホルダ５を磁気集束チップＢの下面がウエハ
Ａのチップ実装面上に僅かの間隙例えば0.1mm程度とな
るところまで下降せしめ、この状態においてサクション
ボックス10の真空吸着を中止し、トレイ上に整列されて
いる磁気集束チップへの吸引を解除して磁気集束チップ
Ｂをその整列状態を保持して一括してウエハＡの個々の
ホール素子に付与されている接着剤の位置に磁気集束チ
ップの実装を行うものである。

上記した実施例において、磁気集束チップＢをトレイ18
に振込整列するに当り、磁気集束チップを振込必要量の
２倍程度すなわち必要量以上の磁気集束チップをトレイ
18に供給し、トレイ18が張り付けられるサクションボッ
クス10を振動ホルダ14に装着した状態で該振動ホルダ14
を加振部16に装着し、前記加振部16の作動によって振動
ホルダ14を介してサクションボックス10を水平微振動さ
せ、この微振動によってトレイ18上の磁気集束チップＢ
をトレイ18上に設けられた磁気集束チップＢと相似又は
同一形状の所定数のチップ受穴19,19,‥‥‥‥のそれぞ
れに連通する***20,20‥‥‥‥より吸引させ、揺動と
吸引を同時に行うことにより所定数のチップ受穴19,19,
‥‥‥のそれぞれに洩れなく１個宛て磁気集束チップＢ
を振込整列させることができ、更に、この振込整列され
たトレイ18が張り付けられたサクションボックス10を前
記の吸引を維持したまま反転せしめて昇降ホルダ５に装
着し、昇降ホルダ５を下降させ吸引を解除することによ
り、前記の振込整列された磁気集束チップＢを一括して
あらかじめ所定位置に接着剤が付与されているウエハＡ
上に装着するものであるので、従来の人手で行うものに
比して実装時間を1/10〜1/12と大幅に短縮することがで
き、しかも実装位置の取り付けにばらつきがなくなり精
度を向上せしめることができた。

また、本実施例においては、接着剤を塗布するスタンプ
台７と、磁気集束チップＢを実装せしめるトレイ18が張
り付けられるサクションボックス10とを同一の昇降ホル
ダ５に選択的に着脱可能としてあり、しかも昇降ホルダ
とウエハとは同心的に設けてあるので、スタンプ台７あ
るいはサクションボックス10を昇降ホルダ５に装着した
ときは、これら装着されたスタンプ台７あるいはサクシ
ョンボックス10はウエハＡと合芯された状態となるの
で、特に芯合わせ等の作業は必要なく、作業能率に資す
ることができるものである。

更に、本実施例においては、昇降ホルダ５と振動ホルダ
14との内周縁は同形・同大とされているので一のサクシ
ョンボックス10の装着を容易にしている。

以上のような高感度ホール素子の磁気集束チップを実装
した結果を次表に示す。

［発明の効果］ 本発明は、あらかじめウエハ上の個々のホール素子に接
着剤を付与しておき、チップの形状と類似の所定数のチ
ップ受穴を備えたトレイ上にチップを必要量以上に供給
し、それぞれのチップ受穴ごとに吸引しながらトレイを
微振動させてチップをそれぞれのチップ受穴に各別に１
個宛て振込整列させ、チップを吸引したまま、トレイを
張り付けたサクションボックスを反転して昇降ホルダに
装着し位置決め固定されたウエハ上に合芯させ、反転し
ているトレイをウエハに近接して前記の吸引を解除する
ことにより所定数のチップをウエハの所定位置に同時に
一括して装着するようにしたもので、従来人手により実
装していたものを上記した本発明によると実装時間を1/
10〜1/12と大幅に短縮することが可能となったばかりで
なく、人手による実装と比べ実装位置の取り付けにばら
つきがなく精度よく均等に取り付けが可能となったもの
である。

また、本発明においては、接着剤を塗布するスタンプ台
と、磁気集束チップを実装せしめるトレイが張り付けら
れるサクションボックスとを同一の昇降ホルダに選択的
に着脱可能としてあり、しかも昇降ホルダとウエハとは
同心的に設けてあるので、スタンプ台あるいはサクショ
ンボックスを昇降ホルダに装着したときは、これら装着
されたスタンプ台あるいはサクションボックスはウエハ
と合芯された状態となるので、特に芯合わせ等の作業は
必要なく、作業能率に資すること大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は、高感度ホール
素子の製造方法に用いる磁気集束チップ実装部の正面
図、第２図は、本発明に用いられるスタンプの正面図、
第３図は本発明方法のチップ振込整列部の正面図、第４
図は本発明に用いられるトレイの部分拡大断面図、第５
図は、従来のホール素子の製造方法を説明するための工
程を示す断面図である。 A:ウエハ、B:磁気集束チップ 2:位置決めベース、3:吸引溝 4:真空源、5:昇降ホルダ 7:スタンプ台、8:スタンプ 9,9,9,……：小突起、11:真空室 10:サクションボックス 14:振動ホルダ、15,15:板ばね 18:トレイ 19,19,19,……：チップ受穴 20,20,20,……：***

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−151392（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−188136（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−15437（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−29030（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭53−46675（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高感度ホール素子の製造過程における薄膜
   上に形成された受感部に磁気集束チップを実装する方法
   において、位置決めベース上に位置決めして吸着固定さ
   れたウエハに対し、装着されたとき前記ウエハと合芯す
   るようにされたスタンプ台とトレイを張り付けたサクシ
   ョンボックスとを選択的に着脱可能とした昇降ホルダを
   用意し、前記サクションボックスを別に用意した振動ホ
   ルダに装着したうえ、整列せしめられる磁気集束チップ
   と相似形の所要数のチップ受穴を設けたトレイの前記そ
   れぞれのチップ受穴を前記のサクションボックスに連通
   せしめておき、前記トレイに振込必要量以上の磁気集束
   チップを供給した後、それぞれのチップ受穴ごとに吸引
   しながら該トレイを水平方向に微振動させ、前記それぞ
   れのチップ受穴に一個宛て磁気集束チップを整列せしめ
   て吸引したままサクションボックスを振動ホルダより取
   り外し余剰のチップを回収し、一方、前記した昇降ホル
   ダに装着されたスタンプ台に貼設のスタンプによって位
   置決め固定されたウエハ上の個々のホール素子に接着剤
   を一括付与した後、スタンプ台を昇降ホルダより取り外
   し、前記した磁気集束チップが整列されたトレイを張り
   付けたサクションボックスを反転して昇降ホルダに装着
   し、下降せしめてトレイに整列された磁気集束チップの
   吸引を解除して磁気集束チップをウエハ上に接着させる
   ことを特徴とする高感度ホール素子の製造方法における
   磁気集束チップの実装方法。