JPH11233849A - 磁電変換素子およびその製造方法 - Google Patents

磁電変換素子およびその製造方法

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JPH11233849A
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堅治 青木
Takeki Matsui
雄毅 松居
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 樹脂で覆われ、かつ極めて小さな投影面積や
薄型化を可能とし、さらに実装の良否の判定が破壊せず
に各種光学的手段によって観察することが可能となる磁
電変換素子と、一括して製造しうる該磁電変換素子の製
造方法を提供すること。 【解決手段】 磁電変換素子は、基板上に磁気を感ずる
半導体薄膜3と内部電極2を備え、該内部電極の上に該
内部電極と同質または異質の導電性物体として金属性ボ
ール4が形成され、かつ樹脂5により覆われ、該導電性
物体の少なくとも一部が該樹脂の表面および横側面に露
出しており、その露出した部分7,10が外部電極とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂で覆われ、実
装の際の良否の判定が破壊せずに出来、かつ極めて小型
の、実装のための部分も含めた投影寸法が2mm×2m
mより小さい、新規な構造をもつ磁電変換素子とその製
造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】磁電変換素子は、VTR、フロッピーデ
ィスクやCD−ROM等のドライブモーター用の回転位
置検出センサあるいはポテンシオメーター、歯車センサ
として広く用いられている。これら電子部品の小型化に
伴って、磁電変換素子もより小型化の要求が益々強まっ
ている。
【0003】磁電変換素子の中、最も多く使用されてい
るホール素子を例にして小型化の状況を説明する。最も
小型のホール素子としては、旭化成電子株式会社のHW
106Cとして知られる素子があるが、その外形寸法は
実装用の外部電極であるリードフレームを含めて、2.
5×1.5mmの投影寸法で高さが0.6mmである。
この素子は高さの低いことが特徴となっているが、感度
である定電圧駆動時の出力電圧は、0.05Tの磁界
下、1Vの入力電圧の際にホール出力電圧が最大74m
Vの比較的小出力となっている。同じ条件でほぼ同じ出
力のでる素子で小型のものとしては、HW105Cとし
て知られる素子があるが、その外形寸法はリードフレー
ムを含めて、2.1×2.1mmの投影寸法で高さが
0.55mmである。
【0004】最大ホール出力電圧が200mVを超え、
かつ比較的小型の素子としてはHWl08Aとして知ら
れる素子がある。この素子の外形寸法は2.1×2.1
mmの投影寸法で高さが0.8mmとなっている。HW
l05Cの感度アップ素子として位置づけられるが、感
度アップのために高さは大きくならざるを得ない。高感
度ホール素子のペレットは、一般に高透磁率基板上に移
動度の高い半導体薄膜が配置され、さらにその上に、ほ
ぼ直方体の磁気収束用磁性体チップが載せられている構
造をなしているが、該基板と該チップの高さによって感
度アップ率が決まるからである。現状で高さが0.6m
m以下でかつホール出力が100mV以上のホール素子
は作製されていない。
【0005】リードフレームを介在させない方式として
テープキヤリア方式が提案されている。この方式では、
半導体装置の電極部をテープにバンプで接続して、実装
基板等に実装するやり方である。これもテープの厚みの
介在分だけ厚さが制限される。また、素子自体が樹脂で
覆われにくい。
【0006】コンデンサー等はいわゆるチップ素子にな
り、チップ・オン・ボード方式で実装基板に実装するや
り方がとられ、まさに小型化の要請に答えてきている。
このような概念を磁電変換素子に適用することができれ
ば良いが、素子を樹脂で覆わないとどうしても信頼性上
に問題が生じるので、適用することはできない。
【0007】特開平8−64725号公報には、上記不
都合を解消し薄型化を達成する半導体装置とその製造方
法が開示されている。すなわち、半導体チップの電極上
にバンプまたはAuボールを形成し、該バンプまたはA
uボールをモールド樹脂の表面に露出させたことを特徴
とする樹脂封止型半導体装置とその製造方法である。I
Cカードやメモリカード用等の薄型化がこの方法で可能
となる。しかし、この方法では、平坦な表面のみに外部
電極が形成されているので、その素子を実装する際に
は、素子を破壊しない限り実装の良否の判定が不可能で
ある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】現状の磁電変換素子
は、リードフレームのアイランドと呼ぶ部分に、内部電
極を有する磁気に感ずる半導体薄膜から本質的になる、
半導体装置を樹脂により固着し、リードフレームとその
内部電極を金属細線で結線し、次いで樹脂により半導体
装置を覆うリードフレームの一部を含めた部分をモール
ドし、バリ取り、フオーミング、電磁気的検査等の工程
を経て製造されている。図7は、このようにして製造さ
れている、感度も高く、かつ小型の旭化成電子株式会社
製のHWl08Aの外形を示す断面図である。
【0009】本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、現
状のようなリードフレームを用いている限り小型化には
自ずと限界があるという結論に達した。その理由は次の
通りである。すなわち、素子はモールドにより作製され
るが、モールド寸法自体は1.5mm×1.5mm程度
にはできてもそこからはみでたリードフレームを実装の
ためにフォーミングする必要があり、そのはみだし分が
小型化の足かせになっているからである。また、リード
フレームの厚みに限界があること、リードフレーム表裏
をモールド樹脂で覆う必要があること等で高さにも限界
があるからである。
【0010】本発明は、樹脂で覆われ、かつ極めて小さ
な投影面積や薄型化を可能とし、さらに実装の良否の判
定が破壊せずに各種光学的手段によって観察することが
可能となる、新しい構造の磁電変換素子と、一括して製
造しうる該磁電変換素子の製造方法を提供することを目
的とするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の磁電変換
素子は、基板上に磁気を感ずる半導体薄膜と内部電極を
備え、該内部電極の上に該内部電極と同質または異質の
導電性物体が形成され、かつ樹脂により覆われた磁電変
換素子であって、該導電性物体の少なくとも一部が該樹
脂の表面および横側面に露出しており、その露出部分が
外部電極となることを特徴とする。
【0012】請求項2記載の磁電変換素子は、請求項1
に記載の磁電変換素子において、前記導電性物体の厚み
が少なくとも0.02mmであることを特徴とする。
【0013】請求項3記載の磁電変換素子は、請求項1
または2に記載の磁電変換素子において、導電性物体が
金属であることを特徴とする。
【0014】請求項4記載の磁電変換素子は、請求項1
または2に記載の磁電変換素子において、導電性物体が
導電性樹脂あるいは導電性樹脂と金属との積層構造体で
あることを特徴とする。
【0015】請求項5記載の磁電変換素子は、請求項1
〜4のいずれかに記載の磁電変換素子において、基板が
高透磁率磁性体であり、磁気に感ずる半導体薄膜の感磁
部が高透磁率磁性体によってサンドイッチされているこ
とを特徴とする。
【0016】請求項6記載の磁電変換素子は、請求項5
記載の磁電変換素子において、高透磁率磁性体がフェラ
イトであることを特徴とする。
【0017】請求項7記載の磁電変換素子は、請求項1
〜6のいずれかに記載の磁電変換素子において、該導電
性物体の露出している部分にさらに金属層を有すること
を特徴とする。
【0018】請求項8記載の磁電変換素子の製造方法
は、基板に形成された磁気に感ずる半導体薄膜と内部電
極を備えた多数個の半導体装置を準備する工程、該内部
電極部分に導電性物体を各半導体装置の切断面からはみ
出るように載せる工程、該半導体装置および該導電性物
体をカバーするように樹脂で覆う工程、該樹脂の表面を
該導電性物体が露出するまで研磨する工程、および半導
体装置を個別に切断する工程を備えることを特徴とす
る。
【0019】請求項9記載の磁電変換素子の製造方法
は、基板に形成された磁気に感ずる半導体薄膜と内部電
極を備えた多数個の半導体装置を準備する工程、該基板
上の半導体装置を個別に引き離すように切れ目を入れる
工程、該内部電極部分に導電性物体を各半導体装置の切
断面からはみ出るように載せる工程、該半導体装置およ
び該導電性物体をカバーするように樹脂で覆う工程、該
樹脂の表面を該導電性物体が露出するまで研磨する工
程、および半導体装置を個別に切断する工程を備えるこ
とを特徴とする。
【0020】請求項10記載の磁電変換素子の製造方法
は、請求項9記載の磁電変換素子の製造方法において、
該半導体装置と反対側の基板を該切れ目まで研磨する工
程をさらに備えることを特徴とする。
【0021】請求項11記載の磁電変換素子の製造方法
は、請求項10記載の磁電変換素子の製造方法におい
て、該切れ目まで研磨する工程後、該基板の研磨面に樹
脂を覆う工程をさらに備えることを特徴とする。
【0022】請求項12記載の磁電変換素子の製造方法
は、請求項8〜11のいずれかに記載の磁電変換素子の
製造方法において、該導電性物体の研磨後表面に現れた
部分にさらに金属層を付与することを特徴とする。
【0023】
【発明の実施の形態】本発明は、上述の課題に関する考
察の結論から出発し、磁電変換素子全体の寸法を、実装
用電極も含めてモールド寸法程度にする工夫からなされ
た。
【0024】すなわち、本発明は、基板上に形成された
磁気を感ずる半導体薄膜と内部電極を備えた半導体装置
を有する磁電変換素子において、前記内部電極の上にこ
れと同質または異質の導電性物体が形成されていて、か
つ樹脂により覆われた磁電変換素子であって、該導電性
物体の少なくとも一部が該樹脂の表面および横側面に露
出していて、その露出部分が外部電極となっていること
を特徴とする、新規な構造をもった磁電変換素子を提供
する。
【0025】また、本発明は、基板に形成された磁気に
感ずる半導体薄膜と内部電極を備えた多数個の半導体装
置を準備する工程、該内部電極部分に導電性物体を各半
導体装置の切断面からはみ出るように載せる工程、該半
導体装置および該導電性物体をカバーするように樹脂で
覆う工程、該樹脂の表面を該導電性物体が見えるまで研
磨する工程、半導体装置を個別に切断する工程からなる
ことを特徴とする磁電変換素子の製造方法を提供する。
【0026】このような構造にすることで、例えば、前
述のような比較的感度の低い素子で0.9×0.9mm
の投影寸法で高さが0.17mm、感度の高い素子でも
同程度の投影寸法で、高さが0.3mmといった極めて
小型の磁電変換素子が可能になった。
【0027】本発明の半導体装置を構成する、磁気に感
ずる半導体薄膜(受感部層)としては、インジウムアン
チモン、ガリウム砒素、インジウム砒素等の化合物半導
体あるいは(インジウム、ガリウム)−(アンチモン、
砒素)の3元系または4元系化合物半導体薄膜から選択
できる。いわゆる量子効果素子も使用できる。これらの
化合物半導体薄膜は種々の基板上に形成されるが、該基
板としてはシリコン、ガリウム砒素等の化合物半導体の
基板、石英等のガラス基板、サファイア等の無機基板等
を使用することができる。
【0028】より高い感度の半導体装置は、高透磁率磁
性体、その上に形成されパターニングされた受感部層と
電極部を有する半導体薄膜、さらにその上に載せられた
ほぼ直方体の磁気収束用磁性体チップが載せられたサン
ドイッチ構造をなしている。例えば、特公昭51−45
234号公報には、移動度の高い半導体薄膜をこの構造
体の装置にするための方法が示されている。すなわち、
雲母等の結晶性基板上に化合物半導体薄膜を形成し、所
望のパターニングを施した後、この半導体薄膜をエポキ
シ等の接着剤を用いて高透磁率磁性体に接着し、その後
結晶性基板を除去する。次いで、半導体薄膜の受感部層
の上に磁気収束用磁性体を載せることによって上記の積
層構造の半導体装置を形成する方法である。このような
半導体装置は、本発明の小型で高感度の磁電変換素子を
作るのに好適である。この際、高透磁率強磁性体、磁気
収束用チップの材料としては、パーマロイ、鉄珪素合
金、MnZnフェライト等の高透磁率フェライト、ある
いはその他の高透磁率材料を用いることができる。その
うち、切断のし易さや、価格の安いことなどの理由から
高透磁率フェライトが好適なものとして利用できる。
【0029】半導体装置は、一般に多段プロセスを経て
ウェハー上に多数個形成される。その際磁電変換素子と
して使用するために、1個の素子について2つ以上一般
に4つの内部電極が一括して形成される。内部電極の材
質としては、半導体薄膜の種類によって種々変える必要
があるが、銀、金、パラジウム、アルミニウムの1種が
少なくとも表層にあることが好ましい。例えば、銅の上
にニッケルをつけ、さらにその上に金を形成する形態を
取ることが出来る。その上に金属性パッドを積層する本
発明の形態上、積層しやすい材質の内部電極を形成して
おくことが必要である。それを満たすものならどのよう
な金属層でできていてもよい。
【0030】その内部電極に金等の金属細線を介在しな
いで、直接外部電極に結線できるようにするのが本発明
の特長である。そのようなウェハーを用意し、そのウェ
ハー上の多数個の半導体装置の多数個の内部電極の上に
導電性物体を0.02mm以上の厚みに形成する。導電
性物体の厚みが0.02mm未満であると下記のような
問題が生じる。すなわち、素子の完成後、チップ素子を
基板に実装する際に、ハンダにより電極部を接続する
が、ハンダの溶融時に導電性物体がハンダに食われ断線
につながる場合がある。また、後述する表面受感部層側
に形成される樹脂が薄くなることにより、温度湿度スト
レスに対する信頼性が低下する。従って、導電性物体の
厚みは0.02mm以上が実用上好ましい厚みである。
また、前述した様に受感部層の上に磁気収束用磁性体を
のせる場合、導電性物体の厚さはこの磁性体の厚さ以上
になるのはもちろんである。さらに、この厚さは後述す
る工程で表面を研磨した後の導電性物体の厚さをいうの
であって実際には研磨後表面に表れる導電性物体の形状
が均一になるように所望の厚み以上の厚さで形成する。
この際の導電性物体を内部電極上に形成する方法として
は種々取りうる。まず、導電性物体が金属性バンプの場
合では、一個毎の内部電極の上に金、銀、ハンダ等の金
属のボールをワイヤバンピング法やスタツドバンプボン
デイング法といったワイヤバンプ形成法として知られる
方法によって載せていく方法である。一般のワイヤボン
ダあるいはそれを改良した専用のバンプボンダが好適に
使用できる。これらの方法により、一個毎の内部電極の
上に金等の金属性のボールを内部電極より大きくはみ出
た形態で形成していく方法である。金属性ボールとして
は、金、パラジウム、銀、アルミニウム、アルミニウム
と他の合金、金と他の金属との合金あるいはハンダ等の
金属が使用できる。この際、不良の半導体装置の部分は
マークを付与しておき、ボンディング時にその不良半導
体装置を認識してその内部電極には金属性ボールをボー
ルボンディングしないようにすることも可能である。内
部電極より大きくはみ出す方法として金属性ボールを斜
めに積層することも可能である。所望の厚みが0.1m
mの場合、3つ金属性ボールの積層体を斜めに形成する
ような形態である。
【0031】あるいは、内部電極上に導電性樹脂を印刷
法等で形成する方法も取りうる。あるいは、このような
導電性樹脂をその上に形成する別の導電性物体を固定す
るための接着剤層を兼ねるような形態も取りうる。その
場合、まず導電性樹脂を付着後、例えば金、銀、銅、真
鍮、リン青銅等の内部電極より大きな小片をダイボンダ
ーにより一個毎に載せていく方法を取りうる。この小片
を載せる方法としては、また特公平7−13987号公
報に記載の方法、すなわち上述の金属性小片を振動によ
りトレーに振り込んでおき、その金属性小片を保持した
トレーとウェハーとを重ね合わせることによって行う方
法も取りうる。この方法においては、隣同士の半導体装
置の内部電極が近接している場合には、それらの電極上
に一括してそれらの電極に見合う大きさの金属性小片を
載せることができる。その場合には、後の切断工程でそ
れぞれの半導体装置を分割することが出来る。
【0032】本発明の磁電変換素子では、最終素子の横
側面にも上記導電性物質が露出するように、載せるのが
ポイントであるから、該導電性物質の大きさは少なくと
も内部電極の外側にはみ出るような大きさであることが
必要である。
【0033】次いで、半導体装置および該導電性物体を
カバーするように樹脂で覆う工程が続く。この際使用で
きる樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、イ
ミド変性エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂や、フェノキシ
樹脂、ポリアミド樹脂、ポリベンズイミダゾール樹脂、
ポリスチレン、ポリサルホン樹脂、ポリウレタン樹脂、
ポリビニールアセタール、ポリ酢酸ビニルアルコールと
そのアロイ樹脂等の熱可塑性樹脂をあげることができ
る。この際、ウェハー全体を一括成型することが好まし
い。スピンコーター等のコーターによる塗布やトランス
ファーモールド等のモールディングによって本工程を行
うことができる。
【0034】次いで、樹脂層を研磨する工程を行う。本
工程において、先述の導電性物体が表面に露出するよう
にする。露出した部分が外部電極となる。次のダイシン
グ等による切断により、個別の磁電変換素子になる。こ
の際、本発明の内部電極よりも大きい導電性物体を用い
ることによって、該素子の横側面も導電性物体が露出す
るようになる。このようにして、本発明の磁電変換素子
の場合には、それを別の基板等に実装する際の実装の良
否の判定が上面から何らかの光学的手段によって該横側
面へのハンダ等の濡れを見て、非破壊的に観察すること
が可能になる。
【0035】導電性物体の種類によっては、外部基板等
への実装がよりうまくいくように、金やハンダ等の他の
金属層を付与することが可能である。その際無電解メッ
キあるいはハンダ槽へのディッピングによるのが好まし
い。本発明ではこのようにしてウェハー全体を一括して
素子化することを特徴とするものである。
【0036】本発明は、種々の変形が可能である。上述
したような工程の場合にはウェハーの裏面が露出するよ
うになる。それが問題の場合には、最終工程あるいは途
中工程で、裏面に樹脂を付与すれば良い。この際の樹脂
としては、上記した半導体装置の上面に用いた樹脂を用
いることができる。
【0037】また、上述の工程の場合には、基板の側面
がむき出しのままになる。このような形態が不都合な場
合には、次のようにすればよい。すなわち、多数個の半
導体装置を準備する工程以後、導電性物体を内部電極部
分に載せる工程の以前に基板上の半導体装置を個別に切
り離す部分に切れ目を入れる工程を付加し、その後所望
の厚さに導電性物体を各半導体装置の切断面からはみ出
るように載せた後、樹脂で覆ってから表面を研磨し、さ
らに該半導体装置と反対側の基板を該切れ目まで研磨す
る工程を付加する。次いで、基板裏面に樹脂をコートす
ることにより、完全に半導体装置を覆った磁電変換素子
を作ることができる。さらに、この際の樹脂として透明
なものを用いると個別素子が格子状に目視できるので、
半導体装置を個別に切断する際に切断操作が容易にな
る。このような基板を研磨する工程を加えると、例えば
より高さの低い磁電変換素子が可能となる。
【0038】以上の工程で行われる研磨には、一般の適
当な粉末を用いる研磨機あるいはグラインダーのような
装置が好適に使用できる。
【0039】
【実施例】次に、本発明による実施例を図面に基づいて
説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。
【0040】(実施例1)本発明の小型の磁電変換素子
の構造を、断面透視図として図1に示す。1はシリコン
基板、2は半導体装置の内部電極、3は半導体装置の受
感部層、4は金属性ボール、5は樹脂、6は外部接続用
ハンダである。
【0041】図1のような半導体素子を作成するための
本発明の工程の例を図2〜図3を用いて説明する。図2
(A)は磁電変換装置がシリコン基板1上に内部電極2
と受感層3が多数個形成されている状態を示す。このよ
うなウェハーは次のような工程を経て作った。径4イン
チ(10.2cm)で厚さが0.35mmのシリコン基
板上にコーニング社製7059ガラスを形成し、その上
に移動度20,000cm2 /V/secのInSb薄
膜を形成した。フォトリソグラフィーの手法でホール素
子パターンを形成した。受感部層の長さは350μm、
幅は170μmであった。一つのペレットの大きさは、
0.8mm角であった。電極部は銅で形成し、ボールボ
ンディングのための電極部2はニッケルおよび金を積層
した構造とした。次に、このシリコン基板上の半導体装
置を個別に引き離すように、0.15mm幅のブレード
を使用してダイシングソーで基板1に0.1mm+α
(ここに、αは0.02mm程度)の切れ目1aを入れ
た状態を図2(B)に示している。そのウエハーをボー
ルボンダーに載せ、内部電極部に金属性ボール4として
金のボールを2段重ねで斜めに外側にせり出すように載
せた状態を図2(C)に示している。溶融状態でボール
状の金は内部電極上でつぶれて金全体の厚みが0.08
mmになった。次いで金属性ボール4を覆うだけの厚み
に熱硬化性エポキシ樹脂5をポッティングして硬化した
状態を図2(D)に示している。次いで樹脂の上面を上
記金属性ボール4が露出し、金の全体の厚みがほぼ0.
05mmとなるまで研磨した状態を示したのが図2
(E)である。金が露出した部分を7で示す。次いで、
該半導体装置と反対側の基板を該切れ目まで研磨し、基
板の連絡が断たれて個別の素子の基板8に分離した状態
を図3(A)に示す。次いで基板を裏返してシリコンウ
ェハー裏面に樹脂9をスピンコートし、さらに樹脂を硬
化させ、ほぼ0.02mmの厚さに樹脂層を形成させた
状態を図3(B)に示してある。次いで表面に露出した
金電極の部分にハンダ層6を形成した状態を図3(C)
に示す。図3(C)の状態のものを0.05mm幅のブ
レードを使用しダイシングソーにより個別素子に分離し
た様子を図3(D)に示す。この際、積層した金の一部
も同時にカットすることになるので、側面にも金が露出
した部分10が現れる。このようにして図1のような半
導体素子が出来上がった。本実施例では0.9×0.9
mm角で厚さが0.17mmの大きさのホール素子にし
た。
【0042】(実施例2)本実施例の小型の、完全に樹
脂で覆われた高感度磁電変換素子の構造を、断面透視図
として図4に示す。11はフェライト基板、12は半導
体装置の内部電極、13は半導体装置の受感部層、14
は金属性ボール、15は磁気収束用チップ、16は外部
接続用ハンダ、19は樹脂である。
【0043】図4のような半導体素子を作成するための
本発明の工程の例を図5〜図6を用いて説明する。図5
(A)は磁電変換装置が高透磁率フェライト基板11上
に内部電極12と受感部層13が多数個形成されている
状態を示す。このようなウェハーは次のような工程を経
て作った。まず高透磁率フェライト上に半導体薄膜によ
るホール素子パターンを形成するには以下のような方法
で行った。まず、壁開した雲母を蒸着基板にして、初め
にIn過剰のInSb薄膜を蒸着により形成し、次いで
過剰のInと化合物を形成するSbを過剰に蒸着する方
法によって移動度45,000cm2 /V/secのI
nSb薄膜を形成した。次に、50mm角で、厚み0.
3mmのMnZnフェライトからなる高透磁率フェライ
トを準備し、上記のInSb薄膜上にポリイミド樹脂を
滴下し、高透磁率フェライトをその上に重ね、重石を置
いて200℃で12時間放置した。次に室温に戻し、雲
母を剥ぎ取って高透磁率フェライト上にInSb薄膜が
担持された構造体を作製した。次いで、このInSb薄
膜上にフォトリソグラフィーの手法で多数のホール素子
パターンを同時に形成した。それぞれの受感部層の長さ
は350μm、幅は170μmであった。受感部層への
配線部として鋼を半導体薄膜上に形成し、ボールボンデ
ィングのための内部電極部はその上にニッケルおよび金
を積層した構造とした。一つのペレットの大きさ(一つ
のホール素子パターンおよび4つの内部電極部が担持さ
れている高透磁率フェライトの寸法)は0.8mm角で
あった。
【0044】次に、特公平7−13987号公報に記載
の方法によって、厚みが0.1mmで、一辺の長さが3
50μmの直方体の高透磁率フェライトチップ15を半
導体薄膜の受感部層13の上に、シリコーン樹脂を接着
剤として載せた。
【0045】上記のようにして作製したウエハー上の半
導体装置を個別に引き離すように、0.15mm幅のブ
レードを使用してダイシングソーで基板11に0.15
mm+α(αは0.02mm程度)の切れ目11aを入
れた状態を図5(B)に示している。この切れ目をつけ
るのはダイシングが好適に使用できるからである。その
ウエハーをボールボンダーに載せ、内部電極部に金属性
ボール14として金ボール1を4段重ねで斜めに載せた
状態を図5(C)に示している。溶融状態でボール状の
金は内部電極上でつぶれて金全体の厚みが0.15mm
になった。金属性ボール14を覆うだけの厚みに熱硬化
性エポキシ樹脂19をポッティングして硬化した状態を
図5(D)に示している。次いで樹脂の上面を上記金属
性ボール14が露出し、金の全体の厚みがほぼ0.13
mmとなるまで研磨した状態を示したのが図5(E)で
ある。次いで基板を裏返してフェライト基板11の裏面
を研磨し切れ目11aまで研磨した状態を図6(A)に
示してある。次いで研磨したフェライト基板11の裏面
に熱硬化性エポキシ樹脂19をスピンコーティングで塗
布し、さらに樹脂を硬化させ、ほぼ0.02mmの厚さ
に樹脂層を形成させた状態を図6(B)に示す。次いで
表面に露出した金属性バンプの部分に外部接続用ハンダ
層16を形成した状態を図6(C)に示す。
【0046】図6(C)の状態のものを0.05mm幅
のブレードを使用してダイシングソーにより個別素子に
分離した状態を図6(D)に示す。この際、積層した金
の一部も同時にカットすることになるので、側面にも金
が露出した。このようにして図4のような磁電変換素子
が出来上がった。本実施例では、ハンダ層は含めない寸
法で0.9×0.9mm角で厚さが0.3mmの大きさ
のホール素子にした。感度も1V、0.05Tで200
mVと極めて高いものであった。
【0047】(実施例3)実施例1において金属性ボー
ルとして金ボールに代えてリン青銅ボールを用いた場合
について説明する。図2(A)の状態のウェハーの内部
電極部分にスクリーン印刷によりテクノα社製STAY
HOLDの熱可塑性樹脂を塗布し、溶剤を蒸発させて乾
燥した。150度に加熱したダイボンダー上にウェハー
を担持し、0.4mm角で厚さが0.2mmのリン青銅
をダイボンダーにより熱可塑性樹脂部分に熱圧着して載
せた。このリン青銅ボールは隣接する半導体素子の内部
電極にまたがる大きさであった。その後、リン青銅ボー
ルを覆うだけの厚みに熱硬化性エポキシ樹脂をポッティ
ングして硬化させ、リン青銅層の厚みが0.15mmに
なるまで研磨した。以後の工程は実施例1と同様な工程
を経て、0.9×0.9mm角で厚さが0.27mmの
大きさのホール素子にした。
【0048】(実施例4)実施例1において、シリコン
基板上の半導体装置を個別に引き離すように切れ目を入
れる工程および、半導体装置を反対側の基板を該切れ目
まで研磨する工程を省略して、ホール素子を作った。特
性は実施例1と同じであったが、素子断面はむき出しの
素子であった。
【0049】これまでホール素子を例にして説明してき
たが、本発明の概念および製造方法は他の磁電変換素子
である半導体MRや強磁性体MR,GMRにも適用でき
るのはもちろんである。
【0050】
【発明の効果】本発明により、基板上に磁気を感ずる半
導体薄膜と内部電極を備え、該内部電極の上に該内部電
極と同質または異質の導電性物体が形成され、かつ樹脂
により覆われた磁電変換素子であって、該導電性物体の
少なくとも一部が該樹脂の表面および横側面に露出して
おり、その露出部分が外部電極となるようにしたことに
より、半導体装置が樹脂で覆われ、実装時における実装
の良否判定が破壊せずにでき、かつ極めて小さい半導体
素子を得ることができる。
【0051】さらに、本発明により、基板に形成された
磁気に感ずる半導体薄膜と内部電極を備えた多数個の半
導体装置を準備し、該内部電極部分に導電性物体を各半
導体装置の切断面からはみ出るように載せ、該半導体装
置および該導電性物体をカバーするように樹脂で覆い、
該樹脂の表面を該導電性物体が露出するまで研磨し、半
導体装置を個別に切断するようにしたことにより、新規
な構造の磁電変換素子を一括して製造することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の磁電変換素子の一実施例の断面透視図
である。
【図2】図1の磁電変換素子を作るための製造方法の工
程図であり、(A)はシリコン基板上に内部電極と受感
部層が多数個形成された状態、(B)は基板に切れ目を
入れた状態、(C)は内部電極部に金属性ボールを斜め
に載せた状態、(D)は熱硬化性樹脂をポッティングし
た状態、および(E)は研磨した状態を示す。
【図3】図1の磁電変換素子を作るための製造方法の図
2に続く工程図であり、(A)は基板の裏面を研磨した
状態、(B)は裏面に熱硬化性エポキシ樹脂をスピンコ
ートし硬化させた状態、(C)は表面に露出した金電極
の部分にハンダ層を形成した状態、および(D)は個別
素子に分離した状態を示す。
【図4】本発明の磁電変換素子の他の実施例の断面図で
ある。
【図5】図4の磁電変換素子を作るための製造方法の工
程図であり、(A)は高透磁率フェライト基板上に内部
電極と能動層が多数個形成されている状態、(B)は基
板に切れ目を入れた状態、(C)は内部電極部に金属性
ボールを斜めに載せた状態、(D)は熱硬化性エポキシ
樹脂をポッティングした状態、および(E)は研磨した
状態を示す。
【図6】図4の磁電変換素子を作るための製造方法の図
5に続く工程図であり、(A)は基板の裏面を研磨した
状態、(B)は裏面に熱硬化性エポキシ樹脂をスピンコ
ートし硬化させた状態、(C)は表面に露出した金属性
バンプの部分にハンダ層を形成した状態、および(D)
は個別素子に分離した状態を示す。
【図7】比較例としてのこれまでの磁電変換素子の断面
図である。
【符号の説明】
1 シリコン基板 1a 切れ目 2 内部電極 3 受感部層(半導体薄膜) 4 金属性ボール 5 樹脂 6 外部接続用ハンダ 7 金属の露出した部分 8 個別の基板 9 樹脂 10 金属の露出した部分(側面) 11 フェライト基板 11a 切れ目 12 内部電極 13 受感部層(半導体薄膜) 14 金属性ボール 15 磁気収束用チップ 16 外部接続用ハンダ 17 金属の露出した部分 18 個別の基板 19 樹脂 20 金属の露出した部分(側面) 21 フェライト基板 22 内部電極 23 受感部層(半導体薄膜) 24 金線 25 磁気収束用チップ 26 リードフレーム 27 モールド樹脂
フロントページの続き (72)発明者 久良木 薫 宮崎県延岡市旭町6丁目4100番地 旭化成 電子株式会社内 (72)発明者 青木 堅治 宮崎県延岡市旭町6丁目4100番地 旭化成 電子株式会社内 (72)発明者 松居 雄毅 東京都千代田区有楽町1丁目1番2号 旭 化成電子株式会社内

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に磁気を感ずる半導体薄膜と内部
    電極を備え、該内部電極の上に該内部電極と同質または
    異質の導電性物体が形成され、かつ樹脂により覆われた
    磁電変換素子であって、該導電性物体の少なくとも一部
    が該樹脂の表面および横側面に露出しており、その露出
    部分が外部電極となることを特徴とする磁電変換素子。
  2. 【請求項2】 前記導電性物体の厚みが少なくとも0.
    02mmであることを特徴とする請求項1に記載の磁電
    変換素子。
  3. 【請求項3】 導電性物体が金属であることを特徴とす
    る請求項1または2に記載の磁電変換素子。
  4. 【請求項4】 導電性物体が導電性樹脂あるいは導電性
    樹脂と金属との積層構造体であることを特徴とする請求
    項1または2に記載の磁電変換素子。
  5. 【請求項5】 基板が高透磁率磁性体であり、磁気に感
    ずる半導体薄膜の感磁部が高透磁率磁性体によってサン
    ドイッチされていることを特徴とする請求項1〜4のい
    ずれかに記載の磁電変換素子。
  6. 【請求項6】 高透磁率磁性体がフェライトであること
    を特徴とする請求項5記載の磁電変換素子。
  7. 【請求項7】 該導電性物体の露出している部分にさら
    に金属層を有することを特徴とする請求項1〜6のいず
    れかに記載の磁電変換素子。
  8. 【請求項8】 基板に形成された磁気に感ずる半導体薄
    膜と内部電極を備えた多数個の半導体装置を準備する工
    程、 該内部電極部分に導電性物体を各半導体装置の切断面か
    らはみ出るように載せる工程、 該半導体装置および該導電性物体をカバーするように樹
    脂で覆う工程、 該樹脂の表面を該導電性物体が露出するまで研磨する工
    程、および半導体装置を個別に切断する工程を備えるこ
    とを特徴とする磁電変換素子の製造方法。
  9. 【請求項9】 基板に形成された磁気に感ずる半導体薄
    膜と内部電極を備えた多数個の半導体装置を準備する工
    程、 該基板上の半導体装置を個別に引き離すように切れ目を
    入れる工程、 該内部電極部分に導電性物体を各半導体装置の切断面か
    らはみ出るように載せる工程、 該半導体装置および該導電性物体をカバーするように樹
    脂で覆う工程、 該樹脂の表面を該導電性物体が露出するまで研磨する工
    程、および半導体装置を個別に切断する工程を備えるこ
    とを特徴とする磁電変換素子の製造方法。
  10. 【請求項10】 該半導体装置と反対側の基板を該切れ
    目まで研磨する工程をさらに備えることを特徴とする請
    求項9記載の磁電変換素子の製造方法。
  11. 【請求項11】 該切れ目まで研磨する工程後、該基板
    の研磨面に樹脂を覆う工程をさらに備えることを特徴と
    する請求項10記載の磁電変換素子の製造方法。
  12. 【請求項12】 該導電性物体の研磨後表面に現れた部
    分にさらに金属層を付与することを特徴とする請求項8
    〜11のいずれかに記載の磁電変換素子の製造方法。
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