JPH0342497B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明はホール素子、磁気抵抗素子等の化合物
半導体装置に関する。

(ロ) 従来の技術 インジウムアンチモナイド（InSb）、インジウ
ムアーセナイド（InAs）の様にキヤリア移動度
の高い化合物半導体は、磁気を作用させると抵抗
値が変化するという性質を有しており、この種化
合物半導体装置を用いた磁気検出器が実用化され
ている。

第３図は上述した化合物半導体装置を用いた磁
気検出器の一般的な構成を示す正面断面図であ
り、図中２１は筐体を示している。筐体２１はプ
ラスチツク成形品であつて、上面に形成した開口
部２１ａはベリリウム−銅製の薄膜よりなる保護
板２２にて閉鎖されている。保護板２２は筐体２
１に一体にモールドされており、その外面には耐
摩耗性向上のために必要に応じてクロムメツキが
施される。

第４図に示すように、筐体２１内にはこの保護
板２２と適当な間隙を隔てて化合物半導体装置か
らなる検出器本体２０が配設されている。この検
出器本体２０はセンサユニツト２３、マウント基
板２８及び永久磁石２９等にて構成されている。
センサユニツト２３はフエライト製の厚肉の磁性
体基板２４上に相互に電気的に接続したインジウ
ムアンチモナイド等の化合物半導体素子からなる
磁気抵抗素子２６，２７を接着用樹脂２５を用い
て並設したものであり、この磁性体基板２４はこ
れよりも薄肉のプラスチツク製のマウント基板２
８に穿設した穴２８ａに嵌合させてある。この状
態では磁性体基板２４の下面はマウント基板２８
下面のリン青銅製の底板２８′を隔てて、底板２
８′下面に一磁極端面を固定した円柱状のバイア
ス用永久磁石２９に対向し、また両面の両磁気抵
抗素子２６，２７はマウント基板２８の上面より
も所要寸法上方に高く位置した状態となつてい
る。マウント基板２８上にはセンサユニツト２３
を囲繞し、且つ上面を磁気抵抗素子２６，２７表
面よりも高くした環状スペース３０が設けられて
おり、保護板２２の周縁に該スペーサ３０の上面
を当接させて保護板２２と磁気抵抗素子２６，２
７との間隔が所定値になるようにしてある。そし
て各磁気抵抗素子２６，２７の電極とマウント基
板２８上のプリント配線２８ｂの一端部とは金線
製の複数の導線３１ａ，３１ｂ（図面には２本の
み表われている）を用いて接続され、またプリン
ト配線２８ｂの他端部はマウント基板２８の周縁
部においてリード線３２ａ，３２ｂ，３２ｃの一
端に接続されている。これらリード線３２ａ，３
２ｂ，３２ｃの他端はプラスチツク製の蓋部材３
３に貫設したリード板３４ａ，３４ｂ，３４ｃに
接続されている。

ところで、従来各種トランジスタ、IC製品に
おけるペレツト、即ち素子側の電極と、ステム、
即ち基板側のリード板との接続には金線を用いて
ペレツト側に対しては金線の端末を溶融して玉状
とし、これを電極に押圧して釘頭形状に接着す
る、所謂ネイルヘツドボンドをし、また基板側の
リード板に対しては金線の端末を加熱しつつ圧着
する、所謂ステイツチボンドをするのが一般的で
あり、磁気検出器においてもリード線はペレツト
側である磁性抵抗素子の電極に対してはネイルヘ
ツドボンドし、また基板側であるプリント配線に
対してはステツチボンドをすることが行なわれて
いる。

しかし上述した如き磁気検出器にあつてはその
感度は検出器本体２０、特にその磁気抵抗素子２
６，２７と被検物との離隔寸法と密接な関係があ
り、感度の向上を図るうえではこれを可及的に小
さくするのが望ましく、従つて保護板２２の肉厚
は可及的に薄く、また保護板２２と磁気抵抗素子
２６，２７の表面との離隔寸法は可及的に小さく
するのが望まれる。しかし上述の如きネイルヘツ
ドボンデイング方式を採用すると、ネイルヘツド
部分と金線部分とが連らなる部分、即ち首の部分
は弱く折り曲げると破断するおそれがあるため、
ネイルヘツド部分に連らなる金線部分は所要寸法
上方に立ち上らせ金線部分の中間にて曲げる必要
がある。このため導線３１ａ，３１ｂと保護板２
２との接触を避けるには磁気抵抗素子２６，２７
と保護板２２内面との間に所定の間隔を隔てなけ
ればならずその短縮化には限界があり、磁気検出
器の感度向上を図る上での大きな障害となつてい
る。

そこで、本出願人は、上述した欠点を解消する
ために、第５図に示す如く、複数の磁気抵抗素子
２６，２７及びこれを固定する基板２４を備えた
化合物半導体装置からなる検出器本体２０を有す
る磁気検出器において、前記磁気抵抗素子２６，
２７の電極とマウント基板２８上の配線部２８ｂ
とを接続する導線３１a′，３１b′の配線部側端部
を配線部２８ｂに対し、ネイルヘツドボンドする
と共に、導線３１a′，３１b′を磁気抵抗素子２
６，２７上にステイツチボンドすることにより、
従来のネイルヘツドボンド方式とは逆であつて磁
気抵抗素子２６，２７表面と被検物との間隔を格
段に短縮して、検出感度の大幅な向上を図り得る
ようにした磁気検出器を先に提案した（実願昭57
−166690号に詳しい。） (ハ) 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記した導線３１a′，３１b′を
磁気抵抗素子２６，２７上にステイツチボンドす
る方式では、磁気抵抗素子２６，２７がもろい化
合物半導体で形成されているという性質上、ステ
イツチボンドの際の熱圧着の応力により、磁気抵
抗素子２６，２７内部に亀裂が生じ易く、断線に
より不良やノイズ不良などの原因となつていた。
また、接着用樹脂２５上に電極を延在して、接着
用樹脂２５上でステイツチボンドして磁気抵抗素
子２６，２７にストレスがかからないようにする
こともできるが、この方式では接着用樹脂２５が
軟かいため、充分に加圧することができなく、電
極と導線３１a′，３１b′との接続が不良になると
いう欠点がある。

(ニ) 問題を解消するための手段 本発明は上述した問題点を解消すべくなされた
もので、化合物半導体素子の引出し電極を、化合
物半導体素子を基板に固着する接着用樹脂まで延
在して設けると共に、少なくとも前記電極と接着
用樹脂との間にシリコン化合物からなる保護膜を
配設したことを特徴とする。

(ホ) 作用 本発明は、少なくとも電極と接着用樹脂との間
にシリコン化合物ろ配設することにより、接着用
樹脂上に延在した電極と導線との接続が強固に行
うことができる。

(ヘ) 実施例 以下、本発明をその爺施例を示す図面に基いて
説明する。

第１図は本発明による化合物半導体装置を用い
た磁気検出器の検出器本体部分の拡大断面図であ
る。検出器本体２０は化合物半導体装置からなる
センサユニツト２３、マウント基板２８、永久磁
石２９等にて構成されている。センサユニツト２
３はフエライト製の厚肉の磁性体基板２４上に相
互に電気的に接続されたインジウムアンチモナイ
ドなどの化合物半導体素子からなる磁気抵抗素子
２６，２７を接着用樹脂２５を用いて並設され
る。また、磁気抵抗素子２６，２７上には接着用
樹脂２５まで延在する引出し電極４０，４１が設
けられる。そして、本発明は引出し電極４０，４
１と接着用樹脂２５との間に酸化シリコン窒化な
どのシリコン化合物からなる保護膜４２が設けら
れている。

このように構成したセンサユニツト２３の磁性
体基板２４をこれよりも薄肉のプラスチツク製の
マウント基板２８に穿設した穴２８ａに嵌合して
固定する。この状態では磁性体基板２４の下面は
マウント基板２８下面のリン青銅製の底板２８を
介して、バイアス用の永久磁石２９に対向し、ま
た上面の磁気抵抗素子２６，２７はマウント基板
２８上面より所要寸法高く位置している。マウン
ト基板２８上には穴２８ａの周りにプリント配線
２８ｂが設けられ、また周縁部にはセンサユニツ
ト２３を囲繞し、且つ周縁部上面に磁気抵抗素子
２６，２７よりも高くした環状スペーサが設けら
れており、保護板２２の周縁に該スペーサの上面
を当接させることにより保護板２２と磁気抵抗素
子２６，２７との間隔が所定値になるようにして
ある。

そして各磁気抵抗素子２６，２７の電極とマウ
ント基板２８上面のプリント配線２８ｂの一端部
とを接続する導線３１a′，３１b′の一端３１c′，
３１c′は夫々第３図および第４図に示す従来の場
合とは逆にプリント配線２８ｂの一端部に対して
ネイルヘツドボンドし、また端部３１d′，３１
d′は磁気抵抗素子２６，２７の引出し電極４０，
４１に対してステイツチボンドしてある。

このように、接着用樹脂２５と引出し電極４
０，４１との間に保護膜４２を介在せしめてい
る。従つて、接着用樹脂２５上の電極４０，４１
にステイツチボンドする際に、保護膜４２にてボ
ンテイング部分が堅固になつているので、十分な
加圧力を加えることができ、導線３１a′，３１
b′を電極４０，４１に十分な接着強度を持たして
接続できる。しかも、磁気抵抗素子２６，２７に
は、ストレスはかからないので、亀裂など生じれ
おそれはない。

つぎに、本発明によるセンサユニツト２３の製
造方法の一例を第２図に従い簡単に説明する。

インジウムアンチモナイドなどの化合物半導体
片５０にフオトレジストのパターン５１を形成す
る（第２図イ）。半導体片５０を一定深さにまで
エツチングして掘り込む（第２図ロ）。そして、
フオトレジストを取り除いて、酸化シリコンある
いは窒化シリコンなどからなる保護膜４２を
CVD法などにより形成する（第２図ハ）。接着用
樹脂２５で半導体片５０を基板２４に貼りつける
（第２図ニ）。その後半導体片５０の裏面を研摩し
て均一な厚さに形成して、化合物半導体素子から
なる磁気抵抗素子２６，２７を形成する（第２図
ホ）。然る後に、磁気抵抗素子２６，２７に接着
用樹脂２５まで延在する引出し電極４０，４１を
設けてセンサユニツト２３が形成される。

尚、本実施例では、基板２４と磁気抵抗素子２
６，２７との間にも保護膜４２が設けられている
が、必要に応じて取り除いても良い。

(ト) 発明の効果 以上説明したように、本発明は、少なくとも電
極と接着用樹脂との間にシリコン化合物を配設し
たので、接着用樹脂上に延在した電極に導線を接
着するのに充分な加圧力を加えることができ導線
を電極に充分な接着力で接着できると共に、磁気
抵抗素子などの化合物半導体素子には、ストレス
がかからないので、亀裂が発生するおそれもな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の化合物半導体装置を用いた磁
気検出器の要部拡大断面図、第２図は本発明の化
合物半導体装置の製造方法の一例を示す工程図で
ある。第３図ないし第５図は従来の化合物半導体
装置を用いた磁気検出器を示すもので、第３図は
正面断面図、第４図および第５図は要部拡大断面
図である。 ２４……基板、２５……接着用樹脂、２６，２
７……化合物半導体素子からなる磁気抵抗素子、
４０，４１……引出し電極、４２……保護膜。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 化合物半導体素子を基板に接着用樹脂で固着
   した化合物半導体装置において、前記化合物半導
   体素子の引出し電極を前記接着用樹脂上まで延在
   して設けると共に、少なくとも前記電極と接着用
   樹脂表面との間にシリコン化合物からなる保護膜
   を配設したことを特徴とする化合物半導体装置。