專(zhuān)利名稱(chēng)：磁傳感器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁傳感器，具體而言，涉及作為旋轉(zhuǎn)傳感器使用以便提供對(duì)汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)中的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)或ABS控制的控制的磁傳感器。
背景技術(shù)：
圖10A是在日本專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)No.平9-79865(1997)中公開(kāi)的磁傳感器結(jié)構(gòu)的剖面圖，圖10B是圖10A的修改實(shí)例的剖面圖。如圖10A所示，磁傳感器50以某種方式制成，使得具有磁阻元件(MRE)并且被安裝在引線框架52上的磁傳感器芯片51通過(guò)在基于環(huán)氧樹(shù)脂的熱固性樹(shù)脂的模制材料53中壓模而被封裝。此外，使用粘合劑材料54，偏磁55被固定連結(jié)在模制封裝的表面上的凹進(jìn)部分內(nèi)，與安裝在引線框架52上的磁傳感器芯片51相對(duì)。圖10B中所示的修改實(shí)例包括固定在模制封裝內(nèi)的引線框架52上面的偏磁55。
然而，圖10A所示的常規(guī)技術(shù)在模制封裝外面提供偏磁55，引起這樣一個(gè)問(wèn)題，即使磁傳感器50的尺寸增加了偏磁55的尺寸。而且，磁傳感器50的檢測(cè)精確度取決于偏磁55和磁傳感器芯片51之間的位置關(guān)系。在使用粘合劑材料54的對(duì)準(zhǔn)和連結(jié)偏磁55的過(guò)程中，粘合劑材料54被硬化時(shí)，偏磁55可能錯(cuò)位，由此導(dǎo)致減小了檢測(cè)精確度的另一個(gè)問(wèn)題。
另一個(gè)方面，也可以在模制封裝中提供偏磁55，如圖10B的修改實(shí)例中所示。在這種情況中，可以減少磁傳感器50的尺寸；然而，偏磁55需要與引線框架52對(duì)準(zhǔn)，然后被固定于引線框架52。這會(huì)引起使得制造工藝復(fù)雜并且提高了所要求的元件數(shù)量的另一個(gè)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問(wèn)題研發(fā)了本發(fā)明。因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供減小尺寸和錯(cuò)位的磁傳感器，由此提供改善的檢測(cè)精確度，并且它能夠利用較少量的工時(shí)和元件來(lái)制造。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，磁傳感器包括磁傳感器芯片，其上安裝磁傳感器芯片的芯片安裝部件，用于將磁傳感器芯片連結(jié)到芯片安裝部件的粘合劑材料，用于封裝磁傳感器芯片的封裝材料，和通過(guò)磁化芯片安裝部件、粘合劑材料和封裝材料中的至少一個(gè)而形成的磁場(chǎng)產(chǎn)生部分。
這個(gè)特征使磁場(chǎng)產(chǎn)生部分形成在模制封裝內(nèi)部(否則其提供在模制封裝的外部)，由此，從傳感器的尺寸中減少了磁場(chǎng)產(chǎn)生部分的尺寸。而且，常規(guī)技術(shù)使用粘合劑材料來(lái)將磁場(chǎng)產(chǎn)生部分連結(jié)至模制材料，而本發(fā)明通過(guò)直接磁化芯片安裝部件、粘合劑材料和封裝材料中的至少一個(gè)來(lái)形成磁場(chǎng)產(chǎn)生部分。這允許在粘合劑材料被硬化時(shí)消除錯(cuò)位，由此提供了改善的檢測(cè)精確度。而且，因?yàn)樾酒惭b部件、粘合劑材料和封裝材料的任何一個(gè)都可以構(gòu)成偏磁，所以，跟使用分離制備的偏磁的情況相比，減少了元件的數(shù)量。
根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面的磁傳感器允許封裝材料在與安裝磁傳感器芯片的位置相對(duì)的部分處被磁化。根據(jù)這個(gè)特征，磁場(chǎng)產(chǎn)生部件形成在磁傳感器芯片的附近，由此允許減小所要求的磁體的磁力。
根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)方面的磁傳感器允許封裝材料在位于磁傳感器芯片的安裝側(cè)上和磁傳感器芯片的一側(cè)上的部分處被磁化。根據(jù)這個(gè)特征，可以非常接近于磁傳感器芯片來(lái)提供磁場(chǎng)產(chǎn)生部分，由此允許進(jìn)一步減少所要求的磁體的磁力。
根據(jù)本發(fā)明的第四個(gè)方面的磁傳感器允許芯片安裝部件在安裝磁傳感器芯片的部分處被磁化。根據(jù)這個(gè)特征，因?yàn)槭褂眯酒惭b部件作為磁場(chǎng)產(chǎn)生部分，傳統(tǒng)使用的引線框架也可以被用于形成磁場(chǎng)產(chǎn)生部分，由此方便制造。
根據(jù)本發(fā)明第五個(gè)方面的磁傳感器允許粘合劑材料形成在安裝磁傳感器芯片的表面上并且完全被磁化。根據(jù)這個(gè)特征，可以非常接近于磁傳感器芯片來(lái)提供磁場(chǎng)產(chǎn)生部分，由此允許減少所要求的磁體的磁力。
根據(jù)本發(fā)明第六個(gè)方面的磁傳感器包括磁傳感器芯片；用于在其上安裝磁傳感器芯片的芯片安裝部件，具有其上安裝磁傳感器芯片的磁化部分；磁化的粘合劑材料，用于將磁傳感器芯片連結(jié)至芯片安裝部件；和封裝材料，用于在其內(nèi)封裝磁傳感器芯片，該封裝材料具有在與芯片安裝部件上的磁傳感器芯片的安裝表面相對(duì)的表面上的磁化部分，封裝材料的磁化部分對(duì)應(yīng)于芯片安裝部件的磁化部分。根據(jù)這個(gè)特征，因?yàn)樾纬稍诖艂鞲衅餍酒惭b部分的背面上的部件用作磁場(chǎng)產(chǎn)生部分，增加了磁場(chǎng)產(chǎn)生部分的體積，由此允許偏磁產(chǎn)生增加的磁力。
制造根據(jù)第一個(gè)至第六個(gè)方面的任何一個(gè)的磁傳感器的方法對(duì)應(yīng)于本發(fā)明第七個(gè)至第十三個(gè)方面的其中之一，除了下面的第十個(gè)方面以外。該方法可提供和以上參考第一個(gè)至第六個(gè)方面所述相同的操作和效果，將不再解釋。
在制造根據(jù)本發(fā)明的第十個(gè)方面的磁傳感器的方法中，磁傳感器具有芯片安裝部件，其具有相對(duì)于它的外圍部分減少了形狀的預(yù)定部分，使得該預(yù)定部分具有高電阻。該方法還要求在外部施加磁場(chǎng)給被封裝的磁傳感器芯片時(shí)允許大電流流經(jīng)芯片安裝部件的步驟，由此在減小芯片安裝部件的形狀的部分處產(chǎn)生熱，以磁化形狀減小的部分的附近區(qū)域。根據(jù)這個(gè)特征，可以磁化在封裝材料內(nèi)部的期望部分。
在制造根據(jù)本發(fā)明第十四個(gè)方面的磁傳感器的方法中，磁化部分被一次去磁并再次磁化。根據(jù)這個(gè)特征，即便在所要求的部分被對(duì)準(zhǔn)和磁化后發(fā)現(xiàn)了錯(cuò)位，該去磁也允許重新對(duì)準(zhǔn)。
根據(jù)下面的詳細(xì)描述，本發(fā)明的適用范圍的其它區(qū)域?qū)@而易見(jiàn)。應(yīng)該理解，盡管說(shuō)明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是這些詳細(xì)描述和具體實(shí)例僅僅是說(shuō)明目的而不是意圖限制本發(fā)明的范圍。


根據(jù)附圖和詳細(xì)描述來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的理解，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的磁傳感器和磁轉(zhuǎn)子的布置的剖面圖；圖2A是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的磁傳感器芯片的平面圖；圖2B是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的MRE橋的布置的電路圖；圖3A是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的與偏磁正確對(duì)準(zhǔn)放置的MRE橋的特征曲線圖；圖3B是與偏磁不正確對(duì)準(zhǔn)放置的MRE橋的特征曲線圖；圖4A是在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的磁傳感器芯片中，由MOSFET等構(gòu)成的處理電路形成區(qū)和MRE形成區(qū)的單片結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖4B是在磁傳感器芯片中，由雙極晶體管等構(gòu)成的處理電路形成區(qū)和MRE形成區(qū)的單片結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖5是MRE偏磁的電阻變化和磁力之間的關(guān)系的特征曲線圖；
圖6是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的磁傳感器的結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的磁傳感器的結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的磁傳感器的結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的磁傳感器的結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖10A是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的磁傳感器的結(jié)構(gòu)的剖面圖；和圖10B是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的圖10A的修改實(shí)例的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
下面描述的優(yōu)選實(shí)施例僅僅是實(shí)例性的，決不是意圖限制本發(fā)明、它的應(yīng)用或使用。
(第一實(shí)施例)現(xiàn)在，參考和根據(jù)第一實(shí)施例的磁傳感器相對(duì)應(yīng)的附圖來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明。圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的磁傳感器和磁轉(zhuǎn)子(要被檢測(cè)的對(duì)象)的剖面圖。圖2A是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的磁傳感器芯片的平面圖，而圖2B是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的磁阻圖形的電路結(jié)構(gòu)的電路圖。
本實(shí)施例提供了可以作為旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器使用的磁傳感器1，用于檢測(cè)將被檢測(cè)的旋轉(zhuǎn)對(duì)象(包括齒輪)的旋轉(zhuǎn)，例如發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)傳感器，凸輪角傳感器，曲柄角傳感器，汽車(chē)速度傳感器，AT傳感器和輪轉(zhuǎn)速傳感器。參考圖1，在齒輪形狀(它的齒沒(méi)有示出)磁轉(zhuǎn)子(要被檢測(cè)的物體)8的右手側(cè)上，相對(duì)于磁轉(zhuǎn)子8、以相離一定距離處放置磁傳感器1。磁轉(zhuǎn)子8通過(guò)轉(zhuǎn)軸7跟自旋體(未示出)耦合。磁傳感器1包括磁傳感器芯片2，引線框架3和模制材料5。模制材料5的一部分被磁化用作產(chǎn)生偏磁場(chǎng)的偏磁6。
如圖2A所示，磁傳感器芯片2具有單片結(jié)構(gòu)，包括襯底9，其上形成有MRE橋10、11和處理電路17。MRE橋10、11包括MRE12-15，而處理電路17包括本領(lǐng)域公知的差分放大器18，比較器19等。磁傳感器芯片2的中心線2a位于由偏磁6產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁中心2b上。MRE橋10、11關(guān)于芯片中心線2a對(duì)稱(chēng)布置。而且，MRE橋10、11的每一個(gè)具有梳子形狀的結(jié)構(gòu)，其通過(guò)順序?qū)φ蹖?dǎo)線以便交替確定多個(gè)較長(zhǎng)邊和較短邊的連接來(lái)形成。
MRE12-15被構(gòu)成為使得MRE12、13串聯(lián)連接，MRE14、15也串聯(lián)連接，并且在電源側(cè)上MRE12、14和在接地側(cè)上的MRE13、15關(guān)于磁傳感器芯片2的中心線2a對(duì)稱(chēng)布置。每一個(gè)都串聯(lián)連接的MRE12、13和MRE14、15被布置成其檢測(cè)軸分別形成對(duì)由偏磁6產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁中心2b成45和-45度角，即檢測(cè)軸彼此之間形成90度角，如同日本字符“HA(ハ)”的形狀一樣。這允許偏磁場(chǎng)內(nèi)矢量變化以便導(dǎo)致串聯(lián)連接的MRE12和13之間以及串聯(lián)連接的MRE14和15之間的兩個(gè)中點(diǎn)處的電勢(shì)變化增大。
如圖2B所示，第一和第二MRE橋10、11形成橋電路16，其中第一MRE橋10允許電流從MRE12流向MRE13，而第二MRE橋11允許電流從MRE14流向MRE15。橋電路16使用在MRE12和13之間的中點(diǎn)電勢(shì)Va作為MRE橋10的輸出，同時(shí)使用在MRE14和15之間的中點(diǎn)電勢(shì)Vb作為MRE橋11的輸出。
如上所述構(gòu)成的磁傳感器1如下所述工作。首先，以給定方向旋轉(zhuǎn)的磁轉(zhuǎn)子8使得其外部峰值(突出的部分)和谷值(凹進(jìn)部分)交替趨近偏磁6。這使由偏磁6產(chǎn)生的偏磁場(chǎng)被突出的部分吸引，并由此變化。這時(shí)，在磁轉(zhuǎn)子8的旋轉(zhuǎn)方向上檢測(cè)到通過(guò)MRE12-15的磁矢量，由此，由于磁矢量的方向變化而引起MRE12-15的電阻變化。這導(dǎo)致了兩對(duì)MRE橋10和11的輸出Va、Vb的變化。
輸出Va、Vb被施加給并入到處理電路17中的差分放大器18。差分放大器18差分放大來(lái)自?xún)蓚€(gè)MRE橋10、11的中點(diǎn)電勢(shì)Va、Vb用于輸出。由差分放大器18放大的、然后施加給比較器19的信號(hào)通過(guò)跟預(yù)定閾值電壓進(jìn)行振幅比較，被二進(jìn)制編碼。這使得使用處理電路17的輸出作為磁傳感器1的輸出成為可能，由此檢測(cè)磁轉(zhuǎn)子8的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。
在差分放大器18等中執(zhí)行對(duì)傳感器輸出的二進(jìn)制編碼以便提供二進(jìn)制輸出，這引起二進(jìn)制輸出的上升沿和下降沿的偏移量的問(wèn)題，這些沿的偏移量對(duì)傳感器的檢測(cè)精確度有影響。對(duì)沿偏移具有影響的因素之一是MRE橋10、11和偏磁6之間的位置關(guān)系。圖3A是與偏磁6正確對(duì)準(zhǔn)放置的MRE橋10、11的特征曲線圖。圖3B是與偏磁6不正確對(duì)準(zhǔn)放置的MRE橋10、11的特征曲線圖。
如圖3A和3B所示，當(dāng)利用預(yù)定閾值將正弦傳感器輸出信號(hào)(被放大的信號(hào))轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制編碼的信號(hào)時(shí)，由于偏磁相對(duì)于MRE橋10、11的錯(cuò)位引起傳感器的輸出的變化。傳感器輸出的變化可以引起實(shí)際閾值偏離真實(shí)閾值，即，預(yù)定電勢(shì)差ΔV(mV)(錯(cuò)誤閾值)。當(dāng)和利用真實(shí)閾值進(jìn)行二進(jìn)制編碼的情況相比較時(shí)，閾值的偏差引起上升沿和下降沿的位置偏移。
如圖3A所示，利用保持正確對(duì)準(zhǔn)偏磁6的MRE橋10、11，傳感器輸出具有大的振幅用于磁矢量的偏轉(zhuǎn)，使得輸出信號(hào)具有陡峭的梯度。因此，減小了二進(jìn)制編碼信號(hào)(脈沖信號(hào))在其邊沿位置處的偏移量，由此提供了所期望水平的檢測(cè)精確度。然而，如圖3B所示，由于不正確對(duì)準(zhǔn)偏磁6放置的MRE橋10、11，傳感器輸出具有小的振幅用于磁矢量的偏轉(zhuǎn)，使得輸出信號(hào)具有傾斜的梯度。這會(huì)引起邊沿偏移量的增加和檢測(cè)靈敏度的水平下降，即便是在閾值偏移量ΔV和圖3A中的相同時(shí)。
現(xiàn)在，下面將解釋用于制造該磁傳感器的方法。圖4A和4B是具有單片結(jié)構(gòu)的磁傳感器芯片2的剖面圖。首先，如圖4A所示，描述這樣一種情況，其中MRE形成區(qū)20和包括MOS FET等的處理電路形成區(qū)21形成單片結(jié)構(gòu)。在磁傳感器芯片2中，襯底9由硅形成。磁傳感器芯片2中的MRE形成區(qū)20具有淀積到N型硅襯底9上的LOCOS氧化膜22，具有諸如由Ni-Co合金或Ni-Fe合金形成的鐵磁薄膜23，其通過(guò)公知的真空淀積被淀積在LOCOS氧化膜22上作為MRE。在鐵磁薄膜23上，形成硅氧化物膜24。鐵磁薄膜23通過(guò)接觸孔25a、25b連接至鋁導(dǎo)線材料26a、26b。
處理電路形成區(qū)21具有在N型硅襯底9的表面層部分處形成的P阱區(qū)27。在P阱區(qū)27的頂部，沒(méi)有形成LOCOS氧化膜22，而是形成薄柵硅氧化物膜29。在薄柵硅氧化物膜29上，形成多晶硅柵電極32。在多晶硅柵電極32兩側(cè)處的P阱區(qū)27的表面層部分上，形成N型源區(qū)30和N型漏區(qū)31，它們通過(guò)接觸孔33a、33b連接鋁導(dǎo)線材料34、35。如此，形成N溝道MOS晶體管Tr，其連接電阻器(未示出)等，形成運(yùn)算放大器(放大器18)。在MOS工藝中形成增益確定的反饋電阻器，增益確定的輸入電阻器等也是可能的。
現(xiàn)在，如圖4B所示，描述這樣一種情況，其中MRE形成區(qū)20和包括雙極晶體管等的處理電路形成區(qū)21形成單片結(jié)構(gòu)。對(duì)于處理電路形成區(qū)21，在硅襯底9的主表面上形成N+嵌入層40和N-外延層41。在N-外延層41的主表面上，使用CVD設(shè)備淀積硅氧化物膜42。然后，利用期望的電路圖案光刻硅氧化物膜42，然后對(duì)其摻雜以便形成P+器件隔離區(qū)43，P+擴(kuò)散區(qū)44，和N+擴(kuò)散區(qū)45、46。如此，由N+嵌入層40、N-外延層41、P+擴(kuò)散區(qū)44，和N+擴(kuò)散區(qū)45、46構(gòu)成NPN雙極型晶體管。
然后，在MRE形成區(qū)20中，在硅氧化物膜42上形成接觸部分。將薄膜鋁導(dǎo)線材料47蒸發(fā)到P型半導(dǎo)體襯底9的主表面上，然后對(duì)其光刻以便圖案化。此外，在包括鋁導(dǎo)線材料47的硅氧化物膜42上，通過(guò)公知的真空淀積來(lái)淀積諸如由Ni-Co合金或Ni-Fe合金形成的鐵磁薄膜48作為MRE。在P型半導(dǎo)體襯底9的主表面上形成的NPN晶體管和諸如PNP晶體管、擴(kuò)散電阻器和電容器的電路元件(未示出)被鋁導(dǎo)線材料47電連接以作為電路使用。
如此形成的磁傳感器芯片2被放置在引線框架3上的期望位置，使用粘合劑材料4將其安裝在所述位置上，然后利用引線L電連接至引線框架3。然后將具有其上安裝了磁傳感器芯片2的引線框架3放置在具有預(yù)定形狀的模子內(nèi)以便通過(guò)在模制材料5中壓模來(lái)封裝。隨后，對(duì)模制材料5的預(yù)定部分磁化，由此形成偏磁6。此時(shí)，例如混合有諸如鐵酸鹽的磁粉末的PPS(聚苯硫醚)的耐熱樹(shù)脂用作模制材料5。
現(xiàn)在，將更詳細(xì)地解釋偏磁6。使用大電流磁化模制材料5，磁傳感器1放置在磁化的軛的預(yù)定間隙中，該軛被形成為環(huán)形磁心的形狀以便在該間隙中瞬時(shí)建立大于或等于1×106(A/m)的磁場(chǎng)。另一方面，如上所述，在偏磁6和MRE橋10、11之間的位置關(guān)系是影響傳感器的檢測(cè)精確度的因素之一。因此，磁化最佳對(duì)準(zhǔn)MRE橋10、11的偏磁6是必需的。
按如下所述實(shí)現(xiàn)最佳對(duì)準(zhǔn)。構(gòu)成MRE橋10、11的MRE12-15的磁特征在梳子形狀的MRE圖形的較長(zhǎng)邊的方向上施加磁場(chǎng)時(shí)顯示最大電阻，在較短邊的方向上施加磁場(chǎng)時(shí)顯示最小電阻。這意味著對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)的磁場(chǎng)，在偏磁場(chǎng)的方向和MRE圖形之間45度角處最有效地得到MRE電阻的大的變化。因此，將偏磁6定位于使偏磁場(chǎng)傾斜以便對(duì)MRE12-15偏斜45度角。順便說(shuō)，該檢測(cè)器件不限制于MRE，也可以使用螺旋條狀紋(barber pole)。
此外，關(guān)于偏磁6的磁場(chǎng)強(qiáng)度，圖5示出了磁場(chǎng)強(qiáng)度和MRE偏磁的電阻變化之間的關(guān)系的特征曲線圖。如圖5所示，MRE具有輸出電阻，其顯示了滯后性質(zhì)。因此，為了作為磁傳感器使用它，考慮到可再現(xiàn)性，在輸出電阻的區(qū)中的磁場(chǎng)強(qiáng)度飽和(大約100高斯或更多)。在另一方面，磁場(chǎng)強(qiáng)度隨S和N極之間的較長(zhǎng)距離和隨磁體的更大磁導(dǎo)性而更大。
如上所述，該實(shí)施例允許磁場(chǎng)產(chǎn)生部分(傳統(tǒng)地提供在模制封裝的外部)在模制封裝內(nèi)部形成，由此，從傳感器的尺寸中減小了磁場(chǎng)產(chǎn)生部分的尺寸。此外，盡管在現(xiàn)有技術(shù)中利用粘合劑材料將磁場(chǎng)產(chǎn)生部分連結(jié)至模制材料，但本實(shí)施例允許通過(guò)直接磁化芯片安裝部件、粘合劑材料和封裝材料中的至少一個(gè)來(lái)形成磁場(chǎng)產(chǎn)生部分。這消除了當(dāng)粘合劑材料硬化時(shí)出現(xiàn)的錯(cuò)位，由此使得提供改善的檢測(cè)精確度成為可能。而且，因?yàn)槠攀怯尚酒惭b部件、粘合劑材料和封裝材料中的任何一個(gè)構(gòu)成，所以和使用分離制備的偏磁的情況相比較時(shí)減少元件數(shù)量是可行的。
(第二實(shí)施例)現(xiàn)在，參考根據(jù)第二實(shí)施例的圖6來(lái)解釋本發(fā)明。第二實(shí)施例和第一實(shí)施例的共有部分將不再詳細(xì)解釋。本實(shí)施例和第一實(shí)施例的不同之處在于偏磁6形成在磁傳感器芯片2的一側(cè)上的部分處。
根據(jù)該實(shí)施例的方法利用了這種性質(zhì)當(dāng)達(dá)到居里溫度時(shí)，磁材料被較少地磁化，由此很容易受到外部影響。為了到達(dá)居里溫度，給引線框架3提供熱產(chǎn)生部分，其是減少形狀以具有升高電阻的引線框架3的一部分，并且利用大電流流過(guò)來(lái)產(chǎn)生熱。在引線框架3內(nèi)的期望形成上述偏磁6的最佳位置的附近形成熱產(chǎn)生部分。
首先，跟第一實(shí)施例一樣，在引線框架3上的所要求位置處放置磁傳感器芯片2，利用粘合劑材料4將其安裝在所述位置上，然后利用引線L電連接至引線框架3。安裝在引線框架3上的磁傳感器芯片2通過(guò)在耐熱樹(shù)脂的模制材料5中壓模來(lái)封裝，耐熱樹(shù)脂是例如混合有諸如鐵酸鹽的磁粉末的PPS(聚苯硫醚)。隨后，在將磁場(chǎng)實(shí)施給已通過(guò)壓模封裝的磁傳感器1時(shí)，允許大電流瞬時(shí)流過(guò)引線框架3。這使得引線框架3的熱產(chǎn)生部分產(chǎn)生熱，并且使得熱產(chǎn)生部分附近的模制材料5的溫度上升。這進(jìn)一步使得熱產(chǎn)生部分附近的模制材料5被磁化，由此形成偏磁6。
如上所述，該實(shí)施例允許偏磁6在磁傳感器芯片2的附近處形成，由此允許減小了所要求的磁體的磁力。而且，具有根據(jù)本實(shí)施例的熱產(chǎn)生部分的引線框架3允許在模制材料內(nèi)部的所要求位置處形成偏磁6。
(第三實(shí)施例)現(xiàn)在，參考根據(jù)第三實(shí)施例的圖7來(lái)解釋本發(fā)明。第三實(shí)施例和上述實(shí)施例的共有部分將不再詳細(xì)解釋。本實(shí)施例和上述實(shí)施例的不同之處在于偏磁6形成在引線框架3內(nèi)。
根據(jù)本實(shí)施例的方法包括如下步驟使用磁化的軛來(lái)磁化所要求的最佳位置以便在由已知的銅或42Ni-Fe等構(gòu)成的引線框架3內(nèi)形成上述的偏磁6，由此形成偏磁6。如此，印線框架3被用作偏磁6。因此，傳統(tǒng)可用的引線框架3能夠被用于形成偏磁6而無(wú)需將磁粉末混合到模制材料5中，由此方便制造。
(第四實(shí)施例)現(xiàn)在，參考根據(jù)第四實(shí)施例的圖8來(lái)解釋本發(fā)明。第四實(shí)施例和上述實(shí)施例的共有部分將不再詳細(xì)解釋。本實(shí)施例和上述實(shí)施例的不同之處在于偏磁6形成在粘合劑材料4內(nèi)。根據(jù)本實(shí)施例的方法包括如下步驟將諸如鐵酸鹽的磁粉末混合進(jìn)已知的基于環(huán)氧樹(shù)脂、基于硅或基于聚酰亞胺的粘合劑材料，使用磁化的軛來(lái)磁化所要求的最佳位置以便在粘合劑材料4內(nèi)形成上述的偏磁6，由此形成偏磁6。如此，粘合劑材料4被用作偏磁6。這允許靠近磁傳感器芯片2形成偏磁6，由此減小所要求的磁體的磁力是可行的。
現(xiàn)在，參考根據(jù)第五實(shí)施例的圖9來(lái)解釋本發(fā)明。第五實(shí)施例和上述實(shí)施例的共有部分將不再詳細(xì)解釋。本實(shí)施例和上述實(shí)施例的不同之處在于偏磁6形成在粘合劑材料4、引線框架3和模制材料5內(nèi)。
按如下描述實(shí)現(xiàn)根據(jù)本實(shí)施例的方法。首先，按第四實(shí)施例的描述所制備的粘合劑材料4被施加到按第三實(shí)施例的描述所形成的引線框架3上，然后使用粘合劑材料4將磁傳感器芯片2安裝在其上。然后，如第一實(shí)施例中所述，通過(guò)在模制材料5中壓模來(lái)封裝安裝在引線框架3上的磁傳感器芯片2。此外，和第一實(shí)施例中所述的一樣，使用磁化的軛來(lái)磁化所要求的部分，由此形成偏磁。
如此，在位于磁傳感器芯片2的背面上的粘合劑材料4、引線框架3和模制材料5內(nèi)的預(yù)定部分用作偏磁6。這可以提高偏磁6的體積，由此允許偏磁6提供升高的磁場(chǎng)。
如上所述，本發(fā)明不限于磁化所有的引線框架3，粘合劑材料4和模制材料5。這些元件的一些也可以被組合磁化，即，磁化引線框架3和粘合劑材料4，或者磁化粘合劑材料4和模制材料5。跟修改實(shí)例一樣， 能夠?qū)θ缟鲜鲆呀?jīng)被磁化一次的偏磁6去磁。該去磁允許偏磁6被再次定位，即便是當(dāng)已經(jīng)被對(duì)準(zhǔn)用于磁化之后發(fā)生錯(cuò)位時(shí)。
本發(fā)明的描述僅僅是實(shí)例性的，因此在不偏離本發(fā)明的要點(diǎn)的變化都屬于本發(fā)明的范圍之內(nèi)。這樣的變化將不被認(rèn)為是脫離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種磁傳感器，包括磁傳感器芯片；芯片安裝部件，磁傳感器芯片安裝在其上；粘合劑材料，用于將磁傳感器芯片連結(jié)到芯片安裝部件；用于封裝磁傳感器芯片的封裝材料；和通過(guò)磁化芯片安裝部件、粘合劑材料和封裝材料中的至少一個(gè)而形成的磁場(chǎng)產(chǎn)生部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的磁傳感器，其中所述封裝材料在與安裝磁傳感器芯片的位置相對(duì)的部分處被磁化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的磁傳感器，其中所述封裝材料在位于磁傳感器芯片的一側(cè)上的部分處被磁化。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的磁傳感器，其中所述芯片安裝部件在安裝磁傳感器芯片的部分處被磁化。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的磁傳感器，其中所述粘合劑材料形成在安裝磁傳感器芯片的表面上并且完全被磁化。
6.一種磁傳感器，包括磁傳感器芯片；芯片安裝部件，磁傳感器芯片安裝在其上，其中安裝了磁傳感器芯片的部分被磁化；被磁化的粘合劑材料，用于將磁傳感器芯片連結(jié)到芯片安裝部件；和用于在其內(nèi)封裝磁傳感器芯片的封裝材料，該封裝材料具有在與芯片安裝部件上的磁傳感器芯片的安裝表面相對(duì)的表面上的磁化部分，該封裝材料的磁化部分對(duì)應(yīng)于芯片安裝部件的磁化部分。
7.一種制造磁傳感器的方法，包括利用用于連結(jié)的粘合劑材料將磁傳感器芯片安裝在芯片安裝部件上；利用封裝材料來(lái)封裝芯片安裝部件和安裝在其上的磁傳感器芯片；和通過(guò)磁化芯片安裝部件、粘合劑材料和封裝材料中的至少一個(gè)來(lái)形成磁場(chǎng)產(chǎn)生部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的制造磁傳感器的方法，其中所述封裝材料在與安裝磁傳感器芯片的位置相對(duì)的部分處被磁化。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的制造磁傳感器的方法，其中所述封裝材料在位于磁傳感器芯片的一側(cè)上的部分處被磁化。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的制造磁傳感器的方法，其中所述芯片安裝部件具有減少了相對(duì)于它的外圍部分的形狀的預(yù)定部分，使得該預(yù)定部分具有高電阻，該方法還包括在外部施加磁場(chǎng)給被封裝的磁傳感器芯片時(shí)允許大電流流經(jīng)芯片安裝部件，由此在芯片安裝部件的形狀減小的部分處產(chǎn)生熱，以便磁化形狀減小的部分的附近區(qū)域。
11.根據(jù)權(quán)利要求7的制造磁傳感器的方法，其中所述芯片安裝部件在安裝磁傳感器芯片的部分處被磁化。
12.根據(jù)權(quán)利要求7的制造磁傳感器的方法，其中所述粘合劑材料形成在安裝磁傳感器芯片的表面上并且完全被磁化。
13.一種制造磁傳感器的方法，包括磁化芯片安裝部件的一部分，磁傳感器芯片安裝在該部分上；磁化用于將磁傳感器芯片連結(jié)至芯片安裝部件的粘合劑材料；利用粘合劑材料將磁傳感器芯片安裝在芯片安裝部件上；利用封裝材料來(lái)封裝芯片安裝部件和安裝在其上的磁傳感器芯片；和磁化在與芯片安裝部件上的磁傳感器芯片的安裝表面相對(duì)的表面上的封裝材料的一部分，封裝材料的該部分對(duì)應(yīng)于芯片安裝部件的磁化部分。
14.根據(jù)權(quán)利要求7-13的任何一個(gè)權(quán)利要求的制造磁傳感器的方法，其中該磁化部分被一次去磁和再次磁化。
全文摘要
磁傳感器被制成為磁傳感器芯片具有包括MRE橋和比較器的單片結(jié)構(gòu)，通過(guò)粘合劑材料被安裝在引線框架上，然后通過(guò)在模制材料中壓模來(lái)封裝安裝在引線框架上的磁傳感器芯片。磁傳感器包括通過(guò)磁化芯片安裝部件、粘合劑材料和封裝材料中的至少一個(gè)來(lái)形成的磁場(chǎng)產(chǎn)生部分。
文檔編號(hào)G01D11/24GK1527065SQ20041000740
公開(kāi)日2004年9月8日 申請(qǐng)日期2004年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月3日
發(fā)明者青建一 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝