JPH02264880A

JPH02264880A - チップ磁気センサーとその製造方法

Info

Publication number: JPH02264880A
Application number: JP1085427A
Authority: JP
Inventors: Koichi Yagyu; 柳生　耕一; Zen Sadai; 定井　禅; Masaru Motokawa; 元川　勝; Kunihiro Matsuda; 邦宏松田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-04-04
Filing date: 1989-04-04
Publication date: 1990-10-29

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、表面実装可能なチップ磁気センサーに関する
ものである。

従来の技術従来、磁気センサーは、第７図ａ、ｂに示すような構造
であった。第７図ａは、従来品の斜視図で、ｂはその断
面図である。１はセンサー基板、２は強磁性薄膜からな
るセンサーエレメント、３はパッシベーション膜、４は
保護塗料、５はハンダ部、６は端子であり、センサー基
板１の片面にセンサーエレメント３を設けてこの面と同
じ面から端子６を引き出した構造であり、センサー基板
１の裏面には何も設けられていない構造である。

この構造の磁気センサーでは、ハンダ部５の機械的補強
が必要不可欠であるため、保護塗料４の厚みが約５００
μｍと厚かった。つまり、ハンダ部５は電極膜厚が約１
μｍと薄く、よってハンダ付は時の種々のストレスや実
装時の熱的９機械的ストレス等によってクラックや断線
を引き起こし易いという欠点があり、このハンダ部５を
保護するために厚い保：ｌ！塗料４が必要であった。

また、端子のフォーミング等の不具合から、第７図Ｃの
ように磁気センサー自体が実装基板に密着せず、浮き上
がった形で固着されることから検出位置のバラツキ、出
力が小さい等の問題があった。さらに第７図ｄのように
、ハンダ付けでイモハンダを生じやすく実装基板への接
続信頼性が充分ではなかった。

発明が解決しようとする課題本発明は、このような問題点に鑑み、保護塗料膜が薄（
、高信頼性の面実装ができるチップ磁気センサーの実現
を目的とする。

課題を解決するための手段この問題点を解決するために本発明は、角形のセンサー
基板の少なくとも２個の角部を切欠いて設けた切欠き部
の側面に各々第１電極を備え、前記センサー基板の表面
に、前記第１電極に接続する第２電極を有し、この第２
電極に接続した強磁性薄膜を前記センサー基板の表面上
に有し、前記センサー基板の表面に、前記第１電極に接
続した取り出し電極を備えたものである。

またその製造方法として、基板に少なくとも２個のスル
ホール電極を設けた後、このスルホール電極を各々４分
割するように基板を切断してセンサー基板を形成し、セ
ンサー基板の表面にスルホール電極に接続するように強
磁性薄膜を形成し、前記センサー基板の裏面に前記スル
ホール電極に接続した取り出し電極を形成するものであ
る。

作用本発明の構成によれば、センサーエレメント形成面にハ
ンダ部がな（なったため厚い保護塗料が不要となり、チ
ップ磁気センサーの薄型化が実現でき、さらにセンサー
エレメント形成面の裏面に取り出し電極を備え、端子の
ない構成であるため、高信頼性の面実装が可能となる。

実施例（実施例１）第１図ａ、ｂに本発明の一実施例を示す。

第１図ａは本実施例の斜視図、第１図すはその断面図を
示すものである。１はアルミナよりなるセンサー基板、
７はセンサー基板上に設けた焼成ガラス、８はセンサー
エレメントとして強磁性薄膜、９は第１電極、１０は取
り出し電極、１１は第２電極、１２は保護膜である。角
形のセンサー基板１の４つの角部のうち、隣の角部２個
所は切欠かれて、湾曲面となっている。この湾曲面には
Ａｇ−Ｐｄ合金から成る第１電極９が設けられている。

センサー基板１の一方の主面には焼成ガラス７が備えら
れている。この焼成ガラス７と２つの第１電極９に重な
るように、第２電極１１が形成されていて、Ｃｒ、Ｃｕ
、Ｎｉが３層となるように蒸着され、厚みは１００００
Ａ〜３００００Ａである。センサー基板１の裏面には、
２つの第１電極９に接続するように取り出し電極９が設
けられている。また第２電極１１に接続し、焼成ガラス
７を覆うように強磁性薄膜８が設けられている。これは
ＮｉＣｏを全面蒸着した後、任意のパターン出しを行っ
たものである。さらにセンサー基板１の強磁性薄膜８を
設けた面は、保護膜１２で覆われている。

以上のような構成によれば、従来強磁性薄膜８形成面に
設けていたハンダ部５が無く、従来のように厚い保護塗
料４は不必要となる。このため、チップ磁気センサーの
薄型化が可能となる。また、電極材料にＡｇ−Ｐｄ合金
を採用し、さらに電極膜厚を約１μｍから約２０μｍに
大幅に増強することによって従来弱、へであったハンダ
付は時の熱など種々のストレスに対し、充分耐え得るも
のとなり、クラックや断線の問題もない。

さらに強磁性薄膜８形成面の裏面に、取り出し電極９が
設けられ、端子のない構成であるため実装基板上に極め
て低く、密着した状態でハンダ付けが可能となり、極め
て高信頼性の面実装が実現できる。また端子のない構造
なのてせ自動実装も行える。

また、本実施例のチップ磁気センサーの製造方法につい
て説明する。第４図はこの製造方法を示した製造工程図
である。まず、第５図に示すようなセンサー基板１上に
焼成ガラス７を設ける。このセンサー基板１中夫の穴２
カ所にスルホール印刷で第１電極９を設ける。この第１
電極９はＡｇ−Ｐｄを印刷し、焼成することで形成する
。次にセンサー基板１の焼成ガラス７の形成されていな
い面へ前記第１電極９と接続するようにＡｇ−Ｐｄを印
刷し焼成して、取り出し電極１０を形成する。これら第
１電極９と、取り出し電極１０は、印刷後、７００℃〜
９００℃の酸素炉で焼成する。次に前記第１電極９と接
続するように焼成ガラス７形成面に第２電極１１を形成
する。この第２電極６はＣｒ、Ｃｕ、Ｎｉの３層からな
り、膜厚１００００Ａ〜３００００Ａとなるよう蒸着法
で固着する。続いて第２電極１１に接続するように強磁
性薄膜８（ＮｉＣｏあるいはＮｉＦｅからなる）を焼成
ガラス７表面に全面蒸着した後、任意のパターン出しを
おこなった後、その上に保護膜１２を形成するものであ
る。そして、チップごとに分割し、チップ磁気センサー
とする。

一方、従来の磁気センサーの製造方法は、第６図すのよ
うなセンサー基板１の片面に強磁性薄膜（ＮｉＣｏ、Ｎ
１Ｆｅ）を蒸着し、パターン出しを行ってセンサーエレ
メント２を形成した後に、センサーエレメント３に接続
するようにハンダ部５を形成し、ハンダ部５の一部を残
すようにしてセンサーエレメント３の全面に、パッシベ
ーション膜３（ＳｉＯからなる）を蒸着し、残したハン
ダ部５に端子６をハンダ付けする。その後、エポキシ系
の保護塗料４を厚く全面に塗布し、硬化していたもので
ある。このような製造方法では磁気センサーの裏面にハ
ンダ付けする取り出し電極が形成出来ず、また、ハンダ
山の高さのばらつき等から保護塗料４の厚みも均一に出
来ず、従ってセンサー各々の検知精度がばらついていた
。

しかし、本実施例のチップ磁気センサーの製造方法であ
れば、最終工程で各チップごとに分割するので簡単に取
り扱うことができ、ハンダ山もない構成なので保護膜１
２の厚みも各チップごと均一なものができる。

（実施例２）次に本発明の第２の実施例を示す。第１の実施例の保護
膜１２を低融点ガラス、Ｓ　ｉｏ、Ｓ　ｉｏ２゜５ｉｚ
Ｎ４で形成したものである。

従来の磁気センサーでは、パッシベーション膜３にＳｉ
Ｏを用いているが、第７図すに示すようにセンサーエレ
メント２１′ＩＩＩにハンダ部５があるため、センサ−
エレメント２全面にわたってパッシベーション膜３で覆
うことができなかった。このためにパッシベーション膜
３とハンダ部５との界面からの湿気侵入が防げず、酸に
弱い強磁性薄膜は次第にこれに腐食され断線にいたって
しまう。

この現象を防ぐために、センサーエレメント２側の全面
コートできるように、厚い保護塗料が必要であった。

しかし、本実施例の構成ならば、ハンダ部がないので強
磁性薄膜８全面を覆う保護膜１２にＳｉＯを用いること
が可能である。この保護膜１２が強磁性薄膜８全面を覆
うので、外からの水分の侵入による強磁性薄膜８の腐食
を十分に防ぐことができる。なお保護膜の材質はＳｉＯ
だけでなく、低融点ガラス、ＳｉＯ２，Ｓｉ３Ｎ４でも
よい。

また第８図のように信号磁界に極めて近い位置（約５０
μｍ前後）で取り付ける場合に、従来の磁気センサーで
は調節不具合等から、磁気センサー表面が削られ、セン
サーエレメント２が露出したり、さらには自動実装等で
機械的な傷が磁気センサー表面に入ったりする。しかし
、本実施例によれば、磁気センサー表面から邪魔な出っ
ばりを無（すると共に、硬い材質の保護膜１２を用いて
いるので傷が入りに（＜、近接した取り付けが実現でき
、またより近接することで検知精度が向上する。

（実施例３）第２図に第３の実施例を示す。これは第１の実施例の保
護膜１２をエポキシ系樹脂保護膜を形成したチップ磁気
センサ１３を実装基板１４に面実装し、これをエポキシ
系注型樹脂１５で封じてユニットケース１６に収めてな
るセンサーユニットを示したものである。このように樹
脂保護膜を採用したチップ磁気センサー１３を注型樹脂
１５で覆うと、樹脂相互の強固な密着力が得られるとと
もに、ユニット製品本来の検知能力を充分発揮できるも
のである。また注型樹脂１５の代わりに成型樹脂を用い
てもよい。

（実施例４）第３図に本発明の第４の実施例を示す。第１の実施例の
チップ磁気センサーのセンサー基板１の材料のアルミナ
を純度９９．９％以上のものを用いたものである。第１
の実施例では第１図ａ、ｂで示すように、センサー基板
１上に焼成ガラス７を設けているが製造工程をより少な
くし、製品完成までに長い時間がかからないように、純
度９９．９％以上のアルミナを用いる。基板表面が非常
に平滑であるため、焼成ガラスを設けての平滑な表面を
得る必要がなくなり、よって製造工程での工程削減、製
造時間短縮さらには、材料削減ができることとなる。ま
た、この焼成ガラス７の厚み分く約２０μｍ〜５０μｍ
）を無くする事によって、より薄いチップ磁気センサー
が可能となるものである。

（実施例５）第６図ａ、ｂ、ｃに本発明の第５の実施例を示す。

従来は、第７図ａ、ｂのように保護塗料４が、約５０μ
ｍと厚＜、シかも各々の保護塗料４が均一な厚みでない
ためにセンサー面中央が盛り上がっていた。このため電
子回路ユニットに実装した時、実装基板上でのセンサー
面高さが一定でなく、さらには、第７図ｃ、ｄのような
不充分な接続であったために、実装基板等からの振動に
よって検知位置がふらつき、よって検知精度が一定しな
かった。また、保護塗料４の樹脂厚みが厚くなることか
ら樹脂応力による出力歪みや出力が小さくなることがあ
った。

本実施例は、本発明のチップ磁気センサー１３を他の電
子部品と共に実装基板１４に実装し、ユニットケース１
６に内蔵したものである。本発明の薄型のチップ磁気セ
ンサーを実装しているため、より薄型のユニット化が可
能となる上、検知精度も向上する。

発明の効果以上のように本発明によれば、実装基板上に極めて低く
、密着した状態で、ハンダ付けが可能となり、保護膜が
薄く均一で良い膜であることから、極めて高信頼性の面
実装が可能なチップ磁気センサーとなる。また、端子の
ない構造により、自動実装も可能となる。さらに、チッ
プ表面がフラットになることから、信号磁界に近接でき
、検知精度が向上し、合わせて出力も向上し、その上、
製造での歩留アップ等から安価で高品質、高信頼性のチ
ップ磁気センサーが提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは本発明の一実施例のチップ磁気センサーの斜
視図、第１図すは同断面図、第２図は本発明の第３の実
施例のチップ磁気センサーを実装し、内蔵してなるセン
サーユニットの断面図、第３図は本発明の第４の実施例
のチップ磁気センサーの断面図、第４図は本発明の第１
の実施例のチップ磁気センサーの製造方法を示す製造工
程図、第５図は分割前のセンサー基板の正面図、第６図
ａは本発明の第５の実施例のチップ磁気センサー内蔵の
電子回路ユニットの斜視図、第６図すはその断面図、第
６図Ｃはその等価回路の説明図、第７図ａは従来例の斜
視図、第７図すは従来例の断面図、第７図Ｃは従来例の
端子フォーミング不具合等により生じた実装時の浮いた
固着状態図、第７図ｄは従来例の端子フォーミング不具
合等により生じた実装時のイモハンダ付は状態図、第８
図はチップ磁気センサーを信号磁界に近接した状態を示
す説明図である。１・・・・・・センサー基板、８・・・・・・強磁性薄
膜、９・・・・・・第１電極、１０・・・・・・取り出
し電極、１１・・・・・・第２電極、１２・・・・・・
保護膜、１３・・・・・・チップ磁気センサー　１４・
・・・・・実装基板、１５・・・・・・注型樹脂、１６
・・・・・・ユニットケース。代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　ほか１名第１図８−・・９−・− ＩＯ−・− センワ暮籾１付カラス彊磁性薄傾第１１ｆ！トノ出しｉｊｌｇｌＩ２−ｍ−澤　謂　護窮２図１１！３　　図第４図第　６　図＜Ｃ）第　５　図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）角形のセンサー基板の少なくとも２個の角部を切
欠いて設けた切欠き部の側面に各々第１電極を備え、前
記センサー基板の表面に、前記第１電極に接続する第２
電極を有し、この第２電極に接続した強磁性薄膜を前記
センサー基板の表面上に有し、前記センサー基板の裏面
に、前記第１電極に接続した取り出し電極を備えたチッ
プ磁気センサー。
（２）強磁性薄膜上に、低融点ガラス、ＳｉＯ、ＳｉＯ
＿２、Ｓｉ＿３Ｎ＿４あるいは樹脂で保護膜を形成した
請求項１記載のチップ磁気センサー。
（３）センサー基板として純度９９．９％以上のアルミ
ナ基板を用いた請求項１記載のチップ磁気センサー。
（４）基板に少なくとも２個のスルーホール電極を設け
た後、このスルーホール電極を各々４分割するように基
板を切断してセンサー基板を形成し、センサー基板の表
面にスルーホール電極に接続するように強磁性薄膜を形
成し、前記センサー基板の裏面に前記スルーホール電極
に接続した取り出し電極を形成しチップごとに分割した
請求項１記載のチップ磁気センサーの製造方法。
（５）請求項１、２、３記載のチップ磁気センサーを実
装基板に実装してユニットケース内に収納し、ユニット
ケース内の空隙を注型樹脂で充填した電子回路ユニット
。