磁传感器及其制造方法技术

技术编号:2627936 阅读:151 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种能够实现小型化和低成本化的磁传感器。该磁传感器包括:磁场检测芯片,该磁场检测芯片具有检测磁场的磁场检测元件和输出来自该磁场检测元件输出信号的输出端子;基板,该基板在搭载磁场检测芯片的同时还具有连接端子,该连接端子形成于磁场检测芯片搭载面并与磁场检测芯片的输出端子连接;该磁传感器的特征在于:将磁场检测芯片搭载在基板上,使得配置的磁场检测芯片的输出端子形成面不与基板的搭载面平行。特别是,配置的磁场检测芯片的输出端子形成面大致垂直于基板的搭载面。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种能够检测磁场变化的磁传感器(magnetic sensor )。
技术介绍
作为测量装置,开发出了能够检测磁场变化的磁传感器,并被用于各种用 途,例如,石兹编码器(magnetic encoder),开闭开关(switch )、方4立传感器 等。以下述专利文献l、 2中公开的这种^兹传感器为例,该专利文献中记载的石兹 传感器使用了用于检测磁场变化的巨磁阻效应元件(Giant Magneto Resistive, GMR元件)。而且,GMR元件是输出的电阻值根据输入的磁场而 改变的元件,所以根据上述输出电阻值,可以测量库全测到的磁场变化。以使用了 GMR元件的磁传感器的一种具体结构为例,首先,在基板上配 置四个GMR元件,构成电桥电路。然后,通过检测电桥电路的差动电压从而 检测出随着检测对象的磁场变化而改变的GMR元件的电阻值。通过这样,可 以形成对磁场变化有高灵敏度的传感器。参照图1至图7对上述现有技术实施例中磁传感器的结构例进行说明。首 先,图IA表示GMR芯片501。如图所示,在GMR芯片501的一面(图1A 中为上表面)上层积形成GMR元件511和一对输出端子512,该输出端子512 输出来自该GMR元件511的输出信号。将该GMR芯片501搭载在基板上并 使形成GMR元件511的一面向上,再使用树脂等绝缘部件504密封其上表面 一侧从而将其封装。通过这样构成如图1B所示的磁传感器510。并且,如图所 示,由于GMR芯片501的GMR元件511面向上方装配,因而使其对符号541 表示的,平行于GMR芯片501上表面方向上的磁场有检测灵敏度,换言之, 即对与侧面垂直的方向上的磁场有检测灵敏度。具体来说,如图2所示,由于平行于GMR芯片501上表面的磁场A沿着如图所示的箭头Y方向变化到磁场 A,的方向上,所以GMR元件的电阻值输出按照正弦波变化,因此能够检测磁 场的变化。接下来,以上述现有技术中磁传感器的制造方法为例进行说明。此处说明 的磁传感器如图3A所示,是设置有基板502、 GMR芯片501和运算放大器 (OperationalAmplifier) 505而构成的元件。首先如图3B所示,在基板502 上配置各芯片,即运算放大器505和GMR芯片501。此时,以使GMR元件 面和输出端子面向上方,即以面向平行于基板的载置面的同一方向的状态配置 GMR芯片501。然后,如图4A所示,采用引线键合(Wire Bonding)方式连 接形成于GMR芯片501上侧的输出端子和形成于基板502上的连接端子。同 时,采用引线键合方式连接形成于运算放大器505上侧的端子和形成于基板502 上的连接端子。在图4B中表示了形成引线键合的基板502的俯视图。之后, 如图5A、 5B所示,在基板502的上侧配置树脂等绝缘部件504,封装形成》兹 传感器。此处,在图6A、 6B中表示了在基板502上搭栽GMR芯片501,并 用S1线键合方式连接时的结构简略图。具体来说,图6A表示俯视图,图6B表 示侧视图。然而,如图6A、 6B所示,由于在上述结构的^f兹传感器中必须采用引线4建 合方式来连接形成于GMR芯片501上的输出端子512和形成于基板502上的 连接端子521,所以必须有容纳引线513 ( wire )的空间(space ),因而产生无 法将磁传感器小型化的问题。具体来说,如图6A所示,在GMR芯片501和基 板502上的连接端子521之间,必须设置引线部分的距离d。另外,如图6B 所示,在比GMR芯片501的上侧面更高的位置上设置引线513。即,无法減 小搭载GMR芯片501时的高度h和搭载面积,因而产生难以将磁传感器小型 化的问题。此外,如图7所示,还有使GMR芯片501的输出端子面向基板502,并 在该连接端子和基板502上的连接端子521之间插入金球503进行连接的金对 金焊接(Gold to Gold Interconnect, GGI)方式。然而,这种情况也存在以下问题,仅仅是金球503部分的高度就使磁传感器增加了高度(符号h'),仍然 无法实现将磁传感器小型化的目的。有筌于此,本专利技术的目的是提供一种能改善上述现有技术中的缺点,特别 是能够实现小型化,并且通过提高制造效率来实现低成本化的磁传感器。专利文献1:日本专利申请特开2003-106866号公报专利文献2:日本专利申请特开2006-98088号公报
技术实现思路
因此,本专利技术的一个实施方式提供一种磁传感器,包括磁场检测芯片,该磁场才全测芯片具有用于才全测^磁场的磁场检测元件和用于 输出来自该》兹场检测元件输出信号的输出端子;具有连接端子的基板,该基板在搭载磁场检测芯片,该连接端子形成在搭 载有该磁场检测芯片的搭载面上并与该磁场检测芯片的输出端子相连接;磁场检测芯片以所述磁场检测芯片的输出端子形成面与所述基板的所述搭 载面不平行的状态搭载在上述基板上。根据上述专利技术,通过在基板上搭载具有磁场检测元件的磁场检测芯片构成 磁传感器,特别是,磁场检测芯片的输出端子形成面搭载在与基板的搭载面不 平行的位置上。因此,f兹场4企测芯片的输出端子不是被配置在面向在基板上搭 载磁场检测芯片的状态的磁传感器之高度方向上。所以,当连接磁场检测芯片 的输出端子和基板的连接端子时,就不在磁传感器的高度方向上形成位于输出 端子部分的连接部,因而可以抑制该传感器的高度,实现小型化的目的。除了上述结构之外,进一步地,磁场检测芯片的输出端子形成面大致垂直 于基板的搭载面,即,配置输出端子使其位于磁场检测芯片的一侧面上,通过 这种方式,缩短了相互连接的输出端子和基板的连接端子之间的距离,从而能 够实现使连接容易化、制造简单化和低成本化的目的。另外,在本专利技术中,上述磁场检测芯片在磁场检测芯片的输出端子形成面上形成A兹场4全测元件。因此,可以以只在f兹场才企测芯片的少见定面上层积形成不兹 场4全测元件和输出端子的方式形成该磁场检测芯片。并且,采用这种结构,也 能检测出平行于磁场检测元件形成面的磁场,能够发挥磁场检测器的作用。所 以,可以实现使磁场检测器制造简单化的目的。此外,本专利技术中上述磁场检测芯片搭载在基板上并与基板连接。此时,磁 场检测芯片搭栽在基板上,其中输出端子处于紧靠连接端子的位置。并且,本 法明中输出端子和连接端子以球焊连接方式连接。因此,使磁场检测芯片的一 面处于与基板接触并载置于基板上的状态,在能够稳定搭载的同时,还可以使' 磁场检测芯片和基板配置在更靠近的位置。所以,输出端子和连接端子处于距 离更靠近的位置,从而使其连接简单化。特别是可以通过采用金球或焊料球等 方法的球焊方式进行连接,因而能够进一步实现使磁传感器的制造简单化,并 减少制造成本的目的。并且,本专利技术中的磁场检测元件为自旋阀型磁阻效应元件。通过这样可以 构成能高准确度检测磁场方向变化的磁传感器。另外,本专利技术中,磁传感器设置了由作为磁阻效应元件的若干磁场检测元 件连接而形成的电桥电路,并且设置了检测该电桥电路差动电压的差动电压检 测装置。此时,本专利技术中,该磁场检测芯片搭栽在基板上,以便直线形地配置 具有形成了电桥电路的磁场检测元件的若干磁场检测芯片。此外,本专利技术中, 磁场检测芯片本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种磁传感器,包括: 磁场检测芯片,所述磁场检测芯片具有用于检测磁场的磁场检测元件和用于输出来自所述磁场检测元件输出信号的输出端子; 具有连接端子的基板,所述基板搭载所述磁场检测芯片,所述连接端子形成在搭载有所述磁场检测芯片的搭载面上并与所述磁场检测芯片的所述输出端子相连接; 其特征在于:所述磁场检测芯片以所述磁场检测芯片的输出端子形成面与所述基板的所述搭载面不平行的状态搭载在所述基板上。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:笠岛多闻庄司茂
申请(专利权)人:新科实业有限公司TDK株式会社
类型:发明
国别省市:HK[中国|香港]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1
相关领域技术
  • 暂无相关专利