(57)【要約】      （修正有）【課題】一体的強磁性材料を有する集積回路磁場センサを提供するために使用されるパッケージのタイプおよび製作技術を提供する。【解決手段】磁場センサ１０は、リードフレーム１８と、磁場感知素子２２を支持しリードフレームに取り付けられた半導体ダイ１４と、ダイおよびリードフレームの少なくとも一部分を封入する非導電性モールド材料２０と、非導電性モールド材料の一部分に固定された強磁性モールド材料３０と、非導電性モールド材料および強磁性モールド材料が固定式にそれによって係合された固定機構とを含む。強磁性モールド材料は、集中器を形成するために軟質の強磁性材料、またはバイアス磁石を形成するために硬質の強磁性材料を含むことができる。強磁性モールド材料は、テーパにされてよく、パッケージの実施形態は、ダイアップ、リードオンチップ、およびフリップチップの構成を含む。【選択図】図１
2020064067.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リードフレームと、
前記リードフレームに取り付けられ、第１の表面及び第２の対向する表面を有し、磁場感知素子が前記第１の表面及び前記第２の対向する表面のうちの１つに配設された、半導体ダイと、
ウエハレベル技術によって前記半導体ダイの前記第２の表面に施与された強磁性材料の層と
を備える、磁場センサ。
【請求項２】
前記磁場検知素子は、前記ダイの前記第１の表面に配設され、前記ダイの前記第１の表面から前記リードフレームに結合される、請求項１に記載の磁場センサ。
【請求項３】
前記ダイの前記第１の表面と前記リードフレームとの間に結合された１つ又は複数のワイヤボンドをさらに備える、請求項２に記載の磁場センサ。
【請求項４】
前記半導体ダイ、前記強磁性材料の層及び前記リードフレームの一部を封入するオーバーモールド材料をさらに備える、請求項３に記載の磁場センサ。
【請求項５】
前記ダイの前記第１の表面に取り付けられ、フリップチップ配置で前記リードフレームに接触するように構成された、１つ又は複数のはんだボールをさらに備える、請求項２に記載の磁場センサ。
【請求項６】
前記磁場検知素子は、前記ダイの前記第１の表面に配設され、前記ダイの前記第２の表面から前記リードフレームに結合される、請求項１に記載の磁場センサ。
【請求項７】
前記ダイの前記第１の表面と前記強磁性材料の層との間に結合された１つ又は複数の貫通シリコン電極と、１つ又は複数のはんだボールとをさらに備え、各はんだボールは、それぞれの貫通シリコン電極に結合され、前記リードフレームと接触するように構成される、請求項１に記載の磁場センサ。
【請求項８】
前記磁場検知素子は、前記ダイの前記第２の表面に配設される、請求項１に記載の磁場センサ。
【請求項９】
前記ダイの前記第２の表面と前記ダイの前記第１の表面との間に結合された１つ又は複数の貫通シリコン電極と、１つ又は複数のはんだボールとをさらに備え、各はんだボールは、それぞれの貫通シリコン電極に結合され、前記リードフレームと接触するように構成される、請求項８に記載の磁場センサ。
【請求項１０】
前記ダイの前記第２の表面と前記強磁性材料の層との間に配設される層をさらに備える、請求項９に記載の磁場センサ。
【請求項１１】
前記強磁性材料の層は硬質の強磁性材料を含む、請求項１に記載の磁場センサ。
【請求項１２】
前記強磁性材料の層は軟質の強磁性材料を含む、請求項１に記載の磁場センサ。
【請求項１３】
半導体ダイの第１の表面又は第２の対向する表面のうちの１つに、１つ又は複数の磁場検知素子を形成するステップと、
ウエハレベル技術によって、前記半導体ダイの前記第２の表面の上に強磁性材料の層を形成するステップと、
前記半導体ダイをリードフレームに取り付けて、ダイ／リードフレーム副組立体を形成し、外部の回路に対する前記１つ又は複数の磁場検知素子の電気的な相互接続を可能にする、ステップと
を含む、磁場センサを製造する方法。
【請求項１４】
前記１つ又は複数の磁場検知素子は、前記半導体ダイの前記第１の表面に形成される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記半導体ダイの前記第１の表面と前記リードフレームとの間に結合された、ワイヤボンド及びはんだボールのうちの少なくとも１つをさらに備える、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記ダイの前記第１の表面と前記強磁性材料の層との間に結合された１つ又は複数の貫通シリコン電極と、１つ又は複数のはんだボールとをさらに備え、各はんだボールは、それぞれの貫通シリコン電極に結合され、前記リードフレームと接触するように構成される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記１つ又は複数の磁場検知素子は、前記半導体ダイの前記第２の表面に形成される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記ダイの前記第１の表面と前記強磁性材料の層との間に結合された１つ又は複数の貫通シリコン電極と、１つ又は複数のはんだボールとをさらに備え、各はんだボールは、それぞれの貫通シリコン電極に結合され、前記リードフレームと接触するように構成される、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記ダイ／リードフレーム副組立体をモールド空洞内に配置するステップと、
オーバーモールド材料を前記モールド空洞へ導入して、前記ダイ及び前記リードフレームの一部を封入するステップと
をさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
前記ウエハレベル技術は、前記強磁性材料の層を形成するための、鋳込み、成形又はコーティングのうちの１つ又は複数を含む、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本発明は、一般には、磁場センサに関し、より詳細には、一体的強磁性材料を有する集積回路磁場センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]磁場感知素子、またはホール効果素子もしくは磁気抵抗素子などのトランスデューサを含む磁場センサが、近接性、速度、および方向などの強磁性物体または目標物の移動の様相を検出するためにさまざまな用途において使用される。例示的な用途は、それだけに限定されないが、強磁性物体の近接性を感知する磁気スイッチまたは「近接検出器」、通過する強磁性物体（たとえばリング磁石またはギア歯の磁区）を感知する近接検出器、磁場の磁場密度を感知する磁場センサ、および電流導体（ｃｕｒｒｅｎｔ  ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）内に流れる電流によって生成された磁場を感知する電流センサを含む。磁場センサは、自動車制御システムにおいて、たとえば、エンジンクランク軸および／またはカム軸の位置から点火タイミングを検出するために、ならびにアンチロックブレーキングシステムのための自動車用ホイールの位置および／または回転を検出するために広く使用されている。
【０００３】
[0003]強磁性目標物が磁気性である用途では、透磁性集中器（ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ）または磁束ガイドが、時に、目標物によって生成された磁場を磁場トランスデューサ上に集束させるために使用され、こうしてセンサの感受性を増大させ、より小さい磁気目標物の使用を可能にし、および／または磁気目標物がより遠い距離（すなわちより大きい空隙）から感知されることを可能にする。強磁性目標物が磁気性ではない他の用途では、時にバックバイアス磁石（ｂａｃｋ  ｂｉａｓ  ｍａｇｎｅｔ）と称される永久磁石が、目標物の移動によって後で変更される磁場を生成するために使用され得る。
【０００４】
[0004]一部の用途では、磁場トランスデューサに隣接する磁石表面上に２つの磁極を備えたバックバイアス磁石を提供することが望ましい。たとえば、本出願の譲受人に譲渡された、「Ｈａｌｌ−Ｅｆｆｅｃｔ  Ｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ−Ａｒｔｉｃｌｅ−Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ  Ｓｅｎｓｏｒ（ホール効果強磁性物体近接センサ）」という名称の米国特許第５，７８１，００５号に説明されるように、両極が近くに存在することは、強磁性物体が存在しないときに磁束線を短絡させる役割を果たし、それによって物体の存在（たとえばギア歯の存在）状態と物体の不在（たとえばギア谷部の存在）状態との間の有意な容易に認識可能な相違を提示し、空隙に関係なく低い磁束密度のベースラインを維持する。磁場信号における容易に認識可能な相違により、これらのタイプの配置は、磁気物体の存在／不在を検出することが必要であるセンサにおける使用に有利であり、そのようなセンサは、時に、トゥルー・パワー・オン・センサ（Ｔｒｕｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｏｎ  Ｓｅｎｓｏｒ）またはＴＰＯＳセンサと称される。
【０００５】
[0005]通常、バックバイアス磁石および集中器は、本出願の譲受人に譲渡された、「Ｓｉｎｇｌｅ  Ｕｎｉｔａｒｙ  Ｐｌａｓｔｉｃ  Ｐａｃｋａｇｅ  ｆｏｒ  ａ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｅｎｓｉｎｇ  Ｄｅｖｉｃｅ（磁場感知デバイス用の単一の一体型プラスチックパッケージ）」という名称の米国特許第６，２６５，８６５号で示されるような接着剤などの機械的手段によって、磁場感知素子に対して適所に保持される。そのような機械的配置は、位置公差によるデバイス毎の感度変動などのパフォーマンスの変動を招き得る。したがって、センサおよびバックバイアス磁石または集中器が一体的に形成され、それによって位置公差を解消するようにセンサを製造することが有利である。このタイプの磁場センサは、これもまた本出願の譲受人に譲渡された、「Ｍａｇｎｅｔｉｃ
Ｆｉｅｌｄ  Ｓｅｎｓｏｒｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｆａｂｒｉｃａｔｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｅｎｓｏｒｓ（磁場センサセンサおよび磁場センサを製作するための方法）」という名称の米国特許出願公開第２０１０／０１４１２４９号において説明されており、ここでは、集中器または磁石は、液体封止剤または液体封止剤および永久磁石の組み合わせによって目標物とは反対のセンサの側の空洞内に形成され得る。
【０００６】
[0006]バックバイアス磁石の使用は、特定の用途では有利であるが、磁石を形成するために使用される硬質の磁気材料は、比較的高価であり、センサの全体コストのかなりの部分を占める。
【０００７】
[0007]集積回路磁場センサを提供するために使用されるパッケージのタイプおよび製作技術は数多く存在する。たとえば、磁場感知素子が中に形成された半導体ダイ（ｄｉｅ）が、接着テープまたはエポキシ樹脂を用いるなどのさまざまな技術によってリードフレームに取り付けられてよく、はんだバンプ（ｓｏｌｄｅｒ  ｂｕｍｐ）またはワイヤボンディング（ｗｉｒｅ  ｂｏｎｄｉｎｇ）などによるさまざまな技術によってリードフレームに電気的に結合されてよい。また、リードフレームは、さまざまな形態をとることができ、半導体ダイは、活性半導体表面（すなわち磁場感知素子が中に形成された表面）がいわゆる「フリップチップ（ｆｌｉｐ−ｃｈｉｐ）」配置でリードフレームに隣接する、活性半導体表面がいわゆる「ダイアップ（ｄｉｅ−ｕｐ）」配置でリードフレーム表面の反対側にある、または半導体ダイがいわゆる「リードオンチップ（Ｌｅａｄ  ｏｎ  Ｃｈｉｐ）」配置でリードフレームの下方に配置される配向でリードフレームに取り付けられ得る。
【０００８】
[008]集積回路磁場センサの製作においては、保護的な電気的絶縁性の「オーバーモー
ルド（ｏｖｅｒｍｏｌｄ）」を半導体ダイに提供するために成形が使用されることが多い。トランスファー成形もまた、さまざまな理由で２つの異なる成形される部分を形成するために使用される。たとえば、本出願の譲受人に譲渡された、「Ｍｅｔｈｏｄｓ  ａｎｄ
Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｍｕｌｔｉ−Ｓｔａｇｅ  Ｍｏｌｄｉｎｇ  ｏｆ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｐａｃｋａｇｅ（集積回路パッケージの多段モールドの方法および装置）」という名称の米国特許第７，８１６，７７２号では、第１の成形された構造が、ワイヤボンドを保護するために半導体ダイ上に形成され、デバイスは、第１の成形された構造の上方に形成された第２の成形された構造を用いてオーバーモールドされる。「Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ  Ｓｅｎｓｏｒ
ｈａｖｉｎｇ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｍｏｌｄｅｄ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｍａｔｅｒｉａｌ（射出成形された磁気材料を有するセンサを含む集積回路）」という名称の米国特許出願公開第２００９／０１４０７２５号では、射出成形された磁気材料が、磁場センサの少なくとも一部分を封入する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
[009]成形は、コスト効果の高い製作技術を提供するが、デバイスに有害な応力をかけ
ないやり方でデバイスをモールドから取り外すなどの課題を呈し得る。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
[0010]本発明の１つの態様では、磁場センサは、リードフレームと、磁場感知素子を支持しリードフレームに取り付けられた半導体ダイと、ダイおよびリードフレームの少なくとも一部分を封入する非導電性モールド材料と、非導電性モールド材料の一部分に固定された強磁性モールド材料と、非導電性モールド材料および強磁性モールド材料が固定式にそれによって係合された固定機構とを含む。このおよび他の実施形態では、強磁性モール
ド材料は、集中器を形成するために軟質の強磁性材料、またはバイアス磁石を形成するために硬質の強磁性材料を含むことができる。強磁性モールド材料は、テーパにされてよく、パッケージの実施形態は、ダイアップ、リードオンチップ、およびフリップチップの構成を含む。
【００１１】
[0011]別の態様によれば、磁場センサは、リードフレームと、磁場感知素子を支持しリードフレームに取り付けられた半導体ダイと、ダイおよびリードフレームの少なくとも一部分を封入する非導電性モールド材料と、非導電性モールド材料の一部分に固定された強磁性モールド材料であって、リードフレームの近位の第１の端部から、リードフレームから遠位の第２の端部まで延びる不連続の中央領域（ｎｏｎ−ｃｏｎｔｉｇｕｏｕｓ  ｃｅｎｔｒａｌ  ｒｅｇｉｏｎ）を含む、強磁性モールド材料とを含む。不連続の中央領域は、開口でよく、または非導電性モールド材料またはオーバーモールド材料を含むことができる。強磁性モールド材料は、ほぼリング形状または部分的にリング形状の構造、例としてＤ字形状構造、Ｏ字形状構造、Ｕ字形状構造またはＣ字形状構造などの形態をとることができる。
【００１２】
[0012]また、第１の表面、第２の対向する表面、および複数のリードを有するリードフレームと、リードの少なくとも１つに結合された少なくとも１つのコンデンサと、磁場感知素子が中に配設された第１の表面と、第２の対向する表面とを有する半導体ダイと、ダイ、リードフレームの少なくとも一部分、および少なくとも１つのコンデンサを封入する非導電性モールド材料と、非導電性モールド材料の一部分に固定された強磁性モールド材料とを含む磁場センサもまた、説明される。コンデンサは、リードフレームの第１の表面またはリードフレームの第２の表面に隣接することができる。
【００１３】
[0013]別の態様によれば、磁場センサは、ダイ取り付け領域を含む第１の表面と、第２の対向する表面とを有するリードフレームと、ダイ取り付け領域に取り付けられ、磁場感知素子が中に配置された第１の表面を有する半導体ダイと、ダイおよびリードフレームの少なくとも一部分を封入する非導電性モールド材料と、非導電性モールド材料の一部分に固定された強磁性モールド材料とを含む。この配置では、磁場センサは、フリップチップ構成で提供される。
【００１４】
[0014]また、リードフレームと、リードフレームに取り付けられ、第１の表面および第２の対向する表面を有する半導体ダイであって、磁場感知素子が、第１および第２の対向する表面の一方に配設される、半導体ダイと、バイアス磁石または集中器を形成することができるような、ウエハレベル技術によって半導体ダイの第２の表面に施与された強磁性材料の層とを含む磁場センサも説明される。磁場感知素子は、ダイの第１の表面内に配設され、ダイの第１の表面からリードフレームに結合され得る。代替的には、磁場感知素子は、ダイの第１の表面内に配設され、ダイの第２の表面からリードフレームに結合されてよい。そして別の実施形態では、磁場感知素子は、ダイの第２の表面内に配設される。
【００１５】
[0015]別の磁場センサは、第１の表面および第２の対向する表面を有するリードフレームと、磁場感知素子が中に配設された第１の表面と、リードフレームの第１の表面に取り付けられた第２の対向する表面とを有する半導体ダイと、リードフレームの第２の表面に取り付けられ、不連続の中央領域および中央領域から横方向に延びる少なくとも１つのチャネルを有する磁石と、磁石、半導体ダイ、およびリードフレームの一部分を取り囲む筺体を形成するオーバーモールド材料とを含む。筺体は、磁石の少なくとも１つのチャネルを用いて真空化される。磁石は、モールド材料および複数の横方向に延びるチャネルを含むことができる。
【００１６】
[0016]磁場センサは、第１の表面および第２の対向する表面を有するリードフレームと
、磁場感知素子が中に配設された第１の表面と、リードフレームの第１の表面に取り付けられた第２の対向する表面とを有する半導体ダイと、ダイおよびリードフレームの少なくとも一部分を封入する非導電性モールド材料と、非導電性モールド材料の一部分に固定された強磁性モールド材料であって、リードフレームの近位の第１の端部から、リードフレームから遠位の第２の端部まで延びる不連続の中央領域を含み、中央領域が、少なくとも２つの異なって傾斜する部分によって確立されたテーパ部を備えた内面を有する、強磁性モールド材料とを含む。
【００１７】
[0017]強磁性モールド材料は、非導電性モールド材料の一部分と、非導電性モールド材料を超えて延びるリードフレームの第２の部分とに固定され、硬質の強磁性材料を含むことができる。第３のモールド材料が、強磁性モールド材料の中央領域内に配設されそこに固定され得る。一部の実施形態では、硬質の強磁性材料、軟質の強磁性材料、または非強磁性材料からなることができるような別個に形成された素子が、強磁性モールド材料の中央領域内に配設されそこに固定される。
【００１８】
[0018]また、第１の表面および第２の対向する表面を有するリードフレームと、磁場感知素子が中に配設された第１の表面と、リードフレームの第１の表面に取り付けられた第２の対向する表面とを有する半導体ダイと、ダイおよびリードフレームの少なくとも一部分を封入する非導電性モールド材料と、非導電性モールド材料の一部分に固定された強磁性モールド材料であって、リードフレームの近位の第１の端部から、リードフレームから遠位の第２の端部まで延びる不連続の中央領域を含む、強磁性モールド材料と、強磁性モールド材料の中央領域内に配設されそこに固定された別個に形成された素子とを含む磁場センサが、説明される。別個に形成された素子は、硬質の強磁性材料、軟質の強磁性材料、または非強磁性材料からなることができる。一部の実施形態では、リードフレームは、少なくとも１つのスロットを含むことができる。
【００１９】
[0019]別の態様によれば、磁場センサは、第１の表面、第２の対向する表面、および少なくとも１つのスロットを有するリードフレームと、磁場感知素子が中に配設された第１の表面と、リードフレームの第１の表面に取り付けられた第２の対向する表面とを有する半導体ダイと、ダイおよびリードフレームの少なくとも一部分を封入する非導電性モールド材料と、非導電性モールド材料の一部分に固定された強磁性モールド材料とを含む。一部の実施形態では、強磁性モールド材料は、バイアス磁石を形成するために硬質の強磁性材料を含む。
【００２０】
[0020]また、第１の表面、第２の対向する表面、および複数のリードを有するリードフレームと、磁場感知素子が中に配設された第１の表面と、リードフレームの第１の表面に取り付けられた第２の対向する表面とを有する半導体ダイと、ダイおよびリードフレームの少なくとも一部分を封入する非導電性モールド材料と、非導電性モールド材料から離間され複数のリードの少なくとも１つの一部分を封入する、成形された強磁性抑制デバイス（ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ  ｄｅｖｉｃｅ）とを含む磁場センサが、説明される。強磁性モールド材料は、非導電性モールド材料の一部分に固定され得る。成形された強磁性抑制デバイスは、硬質の強磁性材料または軟質の強磁性材料を含むことができる。
【００２１】
[0021]一部の実施形態では、成形された強磁性抑制デバイスは、リードの上記部分を封入する第１の成形された素子と、第１の成形された素子の少なくとも一部分を封入する第２の成形された素子とを含む。第１の成形された素子は、非導電性モールド材料を含むことができ、第２の成形された素子は、強磁性材料を含むことができる。別の態様によれば、センサは、リードに結合され、成形された強磁性抑制デバイスによって封入された受動構成要素（ｐａｓｓｉｖｅ  ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）または強磁性ビーズ（ｂｅａｄ）の少なくとも１つを含むことができる。
【００２２】
[0022]また、第１の表面、第２の対向する表面、および複数のリードを有するリードフレームと、磁場感知素子が中に配設された第１の表面と、第２の対向する表面とを有する半導体ダイと、ダイおよびリードフレームの少なくとも一部分を封入する非導電性モールド材料と、非導電性モールド材料の一部分に固定された強磁性モールド材料と、複数のリードの少なくとも２つに結合され、非導電性モールド材料から離間された少なくとも１つのコンデンサとを含む磁場センサが、説明される。追加の特徴は、コンデンサを封入する成形された強磁性抑制デバイス、リードフレーム内の少なくとも１つのスロット、および／またはリードに結合された少なくとも１つの強磁性ビーズを含むことができる。
【００２３】
[0023]別の態様によれば、磁場センサは、第１の表面、第２の対向する表面、および複数のリードを有するリードフレームと、磁場感知素子が中に配設された第１の表面と、第２の対向する表面とを有する半導体ダイと、ダイおよびリードフレームの少なくとも一部分を封入する非導電性モールド材料と、非導電性モールド材料の一部分に固定された強磁性モールド材料と、複数のリードの少なくとも１つに結合された少なくとも１つの強磁性ビーズとを含む。一部の実施形態では、強磁性ビーズは、非導電性モールド材料によって封入される。成形された強磁性抑制デバイスは、非導電性モールド材料から離間されて設けられてよく、強磁性ビーズを封入することができる。
【００２４】
[0024]また、第１の表面および第２の対向する表面を有するリードフレームと、磁場感知素子が中に配設された第１の表面と、リードフレームの第１の表面に取り付けられた第２の対向する表面とを有する半導体ダイと、ダイおよびリードフレームの少なくとも一部分を封入する非導電性モールド材料と、非導電性モールド材料に固定された導電性コイルとを含む磁場センサが、説明される。一部の実施形態では、非導電性モールド材料は、コイルを封入する。代替的には、第２のモールド材料が、非導電性モールド材料の一部分に固定されてよく、コイルを封入することができる。非導電性モールド材料は、突起部を含むことができ、コイルは、突起部に対して同軸に配置され得る。
【００２５】
[0025]また、第１の表面と、第２の対向する表面と、端部を有する第１のリード部分、および第１のリード部分の端部から離間されその近位にある端部を有する第２のリード部分を含む少なくとも１つのリードとを有するリードフレームと、磁場感知素子が中に配設された第１の表面と、リードフレームの第１の表面に取り付けられた第２の対向する表面とを有する半導体ダイと、ダイおよびリードフレームの少なくとも一部分を封入する非導電性モールド材料と、第１のリード部分の端部と第２のリード部分の端部との間に結合された受動構成要素とを含む磁場センサが、説明される。一部の実施形態では、受動構成要素は抵抗器である。
【００２６】
[0026]本発明の前述の特徴、および本発明自体は、後続の図の詳細な説明からより完全に理解され得る。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】[0027]非導電性モールド材料、強磁性モールド材料、および非導電性モールド材料と強磁性モールド材料の間の固定機構を有する磁場センサの断面図である。
【図１Ａ】[0028]図１の線Ａ−Ａに沿って切り取られた図１のセンサの断面図である。
【図１Ｂ】[0029]図１の線Ｂ−Ｂに沿って切り取られた図１のセンサの断面図である。
【図１Ｃ】[0030]図１の線Ｂ−Ｂに沿って切り取られた代替の固定機構を示す、図１のセンサの代替の断面図である。
【図２】[0031]第３のモールド材料をさらに有し、別の代替の固定機構を示す、図１の磁場センサの断面図である。
【図２Ａ】[0032]第３のモールド材料、および図２に示されるような代替の固定機構を有する代替の磁場センサの断面図である。
【図３】[0033]非導電性モールド材料、強磁性モールド材料、および第３のモールド材料を有する代替のパッケージングされた磁場センサの断面図である。
【図３Ａ】[0034]非導電性モールド材料、強磁性モールド材料、および第３のモールド材料を有する別の代替のパッケージングされた磁場センサの断面図である。
【図４】[0035]リードフレームに結合された集積構成要素、非導電性モールド材料、および強磁性モールド材料を有するパッケージングされた磁場センサの平面図である。
【図４Ａ】[0036]図４の線Ａ−Ａに沿って切り取られた図４のセンサの断面図である。
【図５】[0037]リードフレームの、ダイとは反対側に結合された集積構成要素、非導電性モールド材料、および強磁性モールド材料を有する表面装着のパッケージングされた磁場センサの平面図である。
【図５Ａ】[0038]図５の線Ａ−Ａに沿って切り取られた図５のセンサの断面図である。
【図５Ｂ】[0039]図５の線Ａ−Ａに沿って切り取られた図５のセンサの代替の断面図である。
【図６】[0040]リードフレームの、ダイとは反対側に結合された集積構成要素、非導電性モールド材料、および強磁性モールド材料を有するフリップチップ表面装着のパッケージングされた磁場センサの斜視図である。
【図７】[0041]複数の磁場感知素子、非導電性モールド材料、および強磁性モールド材料を有する磁場センサの断面図である。
【図８】[0042]図１〜７の磁場センサを製作するための例示的なプロセスを示すフロー図である。
【図８Ａ】[0043]図１〜７の磁場センサを製作するための代替的なプロセスを示すフロー図である。
【図９】[0044]別の態様による強磁性材料層を有する半導体ウエハを示す図である。
【図１０】[0045]図９のウエハから形成されたパッケージングされた磁場センサを示す図である。
【図１１】[0046]図９のウエハから形成され、特定の集積回路パッケージングの選択肢に適したはんだバンプを有する磁場センサの斜視図である。
【図１２】[0047]図９のウエハから形成され、はんだバンプを有する代替の磁場センサの断面図である。
【図１３】[0048]図９のウエハで形成され、はんだバンプを有するさらに別の代替の磁場センサを示す図である。
【図１４】[0049]図１０〜１３の磁場センサを製作するための例示的なプロセスを示すフロー図である。
【図１５】[0050]別の態様による磁場センサを示す図である。
【図１６】[0051]図１５の磁場センサを製作するための例示的なプロセスを示すフロー図である。
【図１７】[0052]代替のパッケージングされた磁場センサの平面図である。
【図１８】[0053]２段階に傾斜したテーパを備えた中央開口表面を有する代替の磁場センサの断面図である。
【図１９】[0054]中央開口内に別個に形成された素子を有するさらに別の代替の磁場センサの断面図である。
【図２０】[0055]リードフレーム内のスロットおよびリードと直列の受動デバイスを有する代替の磁場センサの平面図である。
【図２１】[0056]非導電性モールド材料、強磁性モールド材料、およびリードの一部分を封入する成形された強磁性抑制デバイスを有する磁場センサの側部断面図である。
【図２１Ａ】[0057]図２１の磁場センサの平面図である。
【図２１Ｂ】[0058]代替の成形された強磁性抑制デバイスを示す、図２１の磁場センサの平面図である。
【図２２】[0059]非導電性モールド材料、強磁性モールド材料、およびリードの一部分を封入する代替の成形された強磁性抑制デバイスを有する磁場センサの側部断面図である。
【図２３】[0060]非導電性モールド材料、強磁性モールド材料、ならびに受動構成要素およびリードの一部分を封入する成形された強磁性抑制デバイスを有する磁場センサの側部断面図である。
【図２３Ａ】[0061]図２３の磁場センサの平面図である。
【図２３Ｂ】[0062]リードに対する受動構成要素の代替の配置を示す、図２３の磁場センサの平面図である。
【図２４】[0063]非導電性モールド材料、強磁性モールド材料、ならびに受動構成要素およびリードの一部分を封入する成形された強磁性抑制デバイスを有する代替の磁場センサの側部断面図である。
【図２５】[0064]非導電性モールド材料、強磁性モールド材料、ならびにフェライトビーズおよびリードの一部分を封入する成形された強磁性抑制デバイスを有する磁場センサの側部断面図である。
【図２６】[0065]非導電性モールド材料、強磁性モールド材料、ならびに受動構成要素、フェライトビーズ、およびリードの一部分を封入する成形された強磁性抑制デバイスを有する磁場センサの側部断面図である。
【図２６Ａ】[0066]図２６の磁場センサの平面図である。
【図２７】[0067]非導電性モールド材料、コイル、および強磁性モールド材料を有する磁場センサの断面図である。
【図２８】[0068]非導電性モールド材料、コイル、および強磁性モールド材料を有する代替の磁場センサの断面図である。
【図２９】[0069]非導電性モールド材料およびコイルを有する別の代替の磁場センサの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
[0070]図１の断面図およびさらに図１Ａおよび１Ｂの断面図も参照すれば、磁場センサ１０は、磁場感知素子またはトランスデューサ２２が中に形成された第１の活性表面１４ａと、リードフレーム１８の第１の表面１８ａ上のダイ取り付け領域１６に取り付けられた第２の対向する表面１４ｂとを有する半導体ダイ１４と、ダイおよびリードフレームの少なくとも一部分を封入する非導電性モールド材料２０と、非誘導性モールド材料に固定された強磁性モールド材料３０とを含む。強磁性モールド材料３０は、強磁性材料を含み、リードフレーム１８の近位の第１の端部３０ａから、リードフレームから遠位の第２の端部３０ｂまでテーパにされる。活性ダイ表面１４ａは、ダイ取り付け領域１６に取り付けられたダイ表面１４ｂの反対側にあり、したがってこの構成は、「ダイアップ」配置と称され得る。
【００２９】
[0071]このおよび他の実施形態における磁場感知素子２２は、それだけに限定されないが、ホール効果素子、磁気抵抗素子、または磁気トランジスタになることができる。知られているように、ホール効果素子にはさまざまなタイプが存在し、たとえば、平面ホール素子、垂直ホール素子、および円形垂直ホール素子が存在する。これもまた知られているように、磁気抵抗素子にはさまざまなタイプが存在し、たとえば、アンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）などの半導体磁気抵抗素子、巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）素子、異方性磁気抵抗素子（ＡＭＲ）、トンネル磁気抵抗（ＴＭＲ）素子、および磁気トンネル接合（ＭＴＪ）が存在する。感知素子２２は、単一の素子を含むことができ、または代替的には、たとえばハーフブリッジまたはフル（ホイートストン）ブリッジなどのさまざまな構成で配置
された２つまたはそれ以上の素子を含むことができる。感知素子２２は、シリコン（Ｓｉ）またはゲルマニウム（Ｇｅ）などのタイプＩＶ半導体材料、またはガリウムヒ素（ＧａＡｓ）もしくはたとえばアンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）などのインジウム化合物のようなタイプＩＩＩ−Ｖ半導体材料から作製されたデバイスでよい。一部の実施形態では、２つまたは複数の基板、つまり磁場感知素子用に１つ、および関連する処理回路用にＳｉ基板などの別のものを使用することが望ましくなり得る。例示的な複数の基板配置は、本出願の譲受人に譲渡された、「Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ  ｆｏｒ  ａｎ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｓｅｎｓｏｒ（集積センサの配置）」という名称の米国特許第７，７６８，０８３号に説明される。
【００３０】
[0072]半導体ダイ１４の活性表面１４ａが、磁場素子の特定のタイプ（たとえばホールプレート）の場合と同様に磁場感知素子が「中に」配設された、または形成された表面として本明細書において説明されているが、素子は、活性半導体表面（たとえば磁気抵抗素子）の「上方」または「その上」に配設されてよいことが当業者によって理解されるであろう。しかし、説明を簡単にするために、本明細書において説明される実施形態は、任意の適切なタイプの磁場感知素子を利用することができるが、そのような素子は、活性半導体表面「内」に形成または配設されるものとして本明細書では全般的に説明される。
【００３１】
[0073]使用時、本明細書において説明される他のセンサ実施形態のような磁場センサ１０は、可動式の透磁性強磁性物体または図示されるギア１２などの目標物の近位に配設されてよく、それにより、磁場トランスデューサ２２は、物体１２に隣接し、それによって物体の移動によって変更される磁場にさらされる。磁場トランスデューサ２２は、磁場に比例する磁場信号を生成する。
【００３２】
[0074]図１の磁場センサ１０は、トランスデューサ２２が、強磁性モールド材料３０よりも目標物に近くなるように目標物１２に対して配向されるが、特定の用途では、強磁性モールド材料がトランスデューサより目標物に近くなるようにセンサ１０を１８０°回転させることが望ましくなり得ることが理解されよう。また、センサ１０は、トランスデューサの主要表面が目標物に直交するように９０°回転されてよく、それによってトランスデューサが、たとえば磁気抵抗素子の場合に望ましくなり得るような、異なるタイプの磁気感受性センサを達成する。
【００３３】
[0075]強磁性物体１２は、硬質の強磁性、またな単なる硬質の磁気材料（すなわちセグメント化されたリング磁石などの永久磁石）、軟質の強磁性材料、またはさらに電磁石からなることができ、本明細書において説明される実施形態は、任意のそのような物体の配置と併用されてよい。
【００３４】
[0076]物体１２が軟質の強磁性材料からなる実施形態では、強磁性モールド材料３０は、バイアス磁石を形成するために硬質の強磁性材料からなり、その一方で物体１２が硬質の強磁性材料からなる実施形態では、強磁性モールド材料３０は、集中器を形成するために軟質の強磁性材料でよく、またはバイアス場が望まれる場合（たとえば硬質の磁気材料または永久磁石によって付勢される磁気抵抗素子の場合）、硬質の磁気材料でよい。強磁性モールド材料３０がバイアス磁石を形成するために硬質の強磁性材料を含み、トランスデューサ２２が図示されるように強磁性モールド材料３０より目標物に近くなるようにセンサ１０が目標物に対して配向される実施形態では、バイアス磁石は、バックバイアス磁石と称され得る。
【００３５】
[0077]磁場センサ１０は、通常、ダイ１４の活性表面１４ａ内に形成された、トランスデューサ２２によって提供された磁場信号を処理するための追加の回路を含む。リードフレーム１８は、回路を電源またはマイクロコントローラなどのシステム構成要素（図示せ
ず）に結合するためのリード２４ａ〜２４ｃを含む。リード２４ａ〜２４ｃと半導体ダイ１４の間の電気接続には、それぞれ図示されるようにワイヤボンド２６ａ〜２６ｃが設けられ得る。センサ１０は、３つのリード２４ａ〜２４ｃを含むように示されるが、さまざまな数のリードが可能であることが当業者によって理解されるであろう。リードフレームのリードをセンサ構成要素に電気的に結合するための他の技術は、はんだバンプ（ｓｏｌｄｅｒ  ｂｕｍｐ）もしくはボール（図６）またはピラーバンプを含む。
【００３６】
[0078]集積回路センサ１０は、２個から６個のピンの単一インラインパッケージ（ＳＩＰ）の形態、または適宜何らかの他の数のピンの形態で提供され得る。リードフレーム１８の第１の表面１８ａ上のダイ取り付け領域１６は、通常、半導体ダイ１４を受け入れるための導電性リードフレームの専用領域である。ダイ取り付け領域１６は、時に、ダイ取り付けパドルまたはダイ取り付けパッドと称され、一部の実施形態では、ダイ取り付けパッドは、たとえば銀めっきされたまたはＮｉＰｄＡｕの領域でよい。代替的には、２０１２年１月１６日に出願され、本出願の譲受人に譲渡された、「Ｍｅｔｈｏｄｓ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  ａ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｓｅｎｓｏｒ  ｈａｖｉｎｇ  ａ
Ｎｏｎ−ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｄｉｅ  Ｐａｄｄｌｅ（非導電性ダイパドルを有する磁気センサのための方法および装置）」という名称の共願の米国特許出願第１３／３５０，９７０号に説明されるように、特に、渦電流が起こり得る用途では、非導電性材料を用いてダイ装着領域を形成することが望ましくなることがある。ダイ１４をダイ取り付け領域１６に固定するための従来の技術は、エポキシ樹脂または接着テープなどの接着剤の使用を含む。ダイ取り付け領域が、連続領域であってもなくてもよいことが当業者に理解されるであろう。たとえば、図１７の実施形態では、ダイ装着領域は、複数のリードに及ぶ。
【００３７】
[0079]非導電性モールド材料２０は、ダイ１４およびリードフレーム１８の封入された部分を電気的に絶縁し機械的に保護するために非導電性材料からなる。非導電性モールド材料２０に適した材料は、熱硬化性および熱可塑性のモールド化合物ならびに他の市販されているＩＣモールド化合物を含む。非導電性モールド材料２０は、強磁性粒子の形態などの強磁性材料を、そのような材料が非導電性である限り含むことができることが理解されよう。
【００３８】
[0080]非導電性モールド材料２０は、第１の成形ステップ（図８）などにおいて、リードフレーム／ダイ副組立体に施与されて、ダイ１４およびリードフレーム１８の一部分を封入する。非導電性モールド材料２０は、第１の表面２０ａおよび第２の対向する表面２０ｂを有する。非導電性モールド材料の形状および寸法は、個々のＩＣパッケージに適合するように選択される。
【００３９】
上記で指摘されたような一部の実施形態では、強磁性モールド材料３０は、バイアス磁石を形成するために硬質または永久磁気材料からなる。当業者に明らかであるように、さまざまな材料が、作動温度範囲および最終パッケージサイズに応じて強磁性モールド材料３０を提供するのに適する。一部の実施形態では、強磁性モールド材料が、その残留磁気より大きい飽和保磁力（ｃｏｅｒｃｉｖｉｔｙ）を有することが望ましくなり得る。
【００４０】
[0081]強磁性モールド材料の例示的な硬質の磁気材料は、それだけに限定されないが、硬質磁性フェライト、ＳｍＣｏ合金、ＮｄＦｅＢ合金材料、またはＡｒｎｏｌｄ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  Ｃｏｒｐ．のＰｌａｓｔｉｆｏｒｍ（登録商標）材料、または硬質磁気粒子を備えた他のプラスチック化合物、たとえばポリフェニレンサルファイド材料（ＰＰＳ）、またはＳｍＣｏ、ＮｄＦｅＢもしくは硬質の強磁性フェライト磁気粒子を含むナイロン材料などの熱硬化性ポリマー、またはＳｕｍｉｔｏｍｏ  Ｂａｋｅｌｉｔｅ  Ｃｏ．，ＬｔｄのＳＵＭＩＫＯＮ（登録商標）ＥＭＥなどの熱硬化性ポ
リマー、または硬質の磁気粒子を含む熱硬化性モールド材料の類似のタイプを含む。一部の実施形態では、成形中に硬質の強磁性粒子を位置合わせして、磁場の存在下で成形することによってより等方性または指向性の永久磁気材料を形成することが望ましくなることができるが、一方で他の実施形態では、十分な磁石は、位置合わせステップ無しで、等方性材料に関する成形中に結果として生じることができる。ＮｄＦｅＢまたはＳｍＣｏ合金は、他の要素を含んで温度パフォーマンス、磁気の飽和保磁力、または磁気設計に有用な他の磁気特性を向上させることができることが理解されよう。
【００４１】
[0082]他の実施形態では、強磁性モールド材料３０は、集中器を形成するために軟質の強磁性材料からなる。当業者に明らかになるように、さまざまな材料が、軟質の強磁性材料の形態の強磁性モールド材料３０を提供するのに適している。一部の実施形態では、軟質の強磁性モールド材料が比較的低い飽和保磁力および高い透過性を有することが望ましくなり得る。適切な軟質の強磁性材料は、それだけに限定されないが、パーマロイ、ＮｉＣｏ合金、ＮｉＦｅ合金、鋼、ニッケル、および軟質の磁気フェライトを含む。
【００４２】
[0083]強磁性モールド材料３０は、第２の成形ステップ（図８）などにおいて非導電性モールド材料２０に固定される。強磁性モールド材料は、図示されるように、非導電性モールド材料の第２の表面２０ｂと、第１と第２の表面２０ａ、２０ｂの間の非導電性モールド材料の側部の一部分とも接触する。成形プロセスは、強磁性モールド材料３０が非導電性モールド材料２０にそれによって固定されるプロセスとして図８および８Ａにおいて説明されるが、強磁性モールド材料は、（追加的にまたは代替的に）熱硬化性接着剤（たとえば２部分エポキシ樹脂）などの接着剤を用いて非導電性モールド材料２０に固定され得ることが理解されよう。
【００４３】
[0084]一部の実施形態では、強磁性モールド材料３０と接触する非導電性モールド材料２０の一部分および／または非導電性モールド材料と接触する強磁性モールド材料の部分は、２つの材料間の接着を向上させ、材料間の横方向の滑りまたはせん断を防止または低減するために固定機構を有する。１つの例として、リードフレーム１８は、図示されるように、非導電性モールド材料を超えて延び、強磁性モールド材料によって封入される延長部１８ｃを有する。そのようなリードフレーム延長部は、追加的に、強磁性モールド材料とリードフレーム自体の接着を強化する。そのような実施形態では、リードフレーム部分を固定機構として利用し、それにより、強磁性モールド材料がそのようなリードフレーム部分に接触するそのような実施形態では、強磁性モールド材料は、非導電性でなければならず、またはリードが電気的に短絡してデバイスが意図されるように作動しない結果となることを防止するのに十分な低さの導電性を有さなければならないことが理解されよう。固定機構の代替の形態は、他の実施形態において示される。
【００４４】
[0085]図１Ｂに示されるように、リード２４ａ〜２４ｃの一部分は、非導電性モールド材料２０によって封入される。非導電性モールド材料は、（強磁性モールド材料は導電性になり得るため）強磁性モールド材料３０をリードから分離するために、パッケージの縁を出るリードを取り囲む。
【００４５】
[0086]図１Ｃの代替的な断面図によれば、リード２４ａ〜２４ｃに隣接する非導電性モールド材料２０の部分は、図示されるように、リードの輪郭を辿るようにリードの周りで「切り取られて」よい。この配置は、磁気パフォーマンスの理由のために一部の用途では望ましくなることができ、それによってトランスデューサ２２の近位の強磁性モールド材料の硬質の強磁性材料の量を増大させる。これもまた図１Ｃに示されるのは、リードフレームタブ１８ｃ’の形態の代替の固定機構である。タブ１８ｃ’は、平坦でよく、図示するようにアイ（ｅｙｅ）を有することができる。この配置では、強磁性モールド材料３０は、タブのアイを通ってタブの周りを流れて強磁性モールド材料とリードフレームおよび
非導電性モールド材料の接着を向上させる。
【００４６】
[0087]それだけに限定されないが、圧縮成形、射出成形、およびトランスファー成形などの成形、ならびにポッティングなどのさまざまなタイプのプロセスが、モールド材料を形成するために使用され得ることが当業者によって理解されるであろう。さらに、モールド材料を形成するためのさまざまな技術の組み合わせが可能である。
【００４７】
[0088]強磁性モールド材料３０を画定するために使用されるモールド空洞は、マンドレルを含むことができ、それにより、強磁性モールド材料は、ここでは非導電性モールド材料の第２の表面２０ｂから強磁性モールド材料の第２の端部３０ｂまで延びる中央開口４０を有するリング形状構造を形成する。モールド材料３０は、従来のＯ字形状のリング構造またはＤ字形状の構造を形成することができる。代替的には、強磁性モールド材料３０は、「Ｃ字」または「Ｕ字」形状の構造として説明され得るような、部分的のみのリング様構造を形成することもできる。より全般的には、強磁性モールド材料３０は、中央領域がその外側領域と一体的に形成されないように不連続の中央領域を含む。そのような中央領域は、図１の開口４０の場合などの開放領域でよく、またはたとえば、図２の実施形態などのように強磁性材料を含むことができる。
【００４８】
[0089]強磁性モールド材料３０は、図１の側面図から明らかになるように、その第１の端部３０ａ（またはその第１の端部に近い場所）からその第２の端部３０ｂまでテーパにされる。特に、強磁性モールド材料は、その外側円周表面３２ａに向かう第１のテーパ部と、その内側中央開口表面３２ｂに向かう第２のテーパ部とを有する。テーパ部の目的は、センサ１０を成形空洞から取り外すことを容易にするためである。表面３２ａ、３２ｂのテーパ部の角度は、互いに同じでも類似してもよく、通常、表面３２ａ、３２ｂのテーパ部の角度は、約１５から２０度未満である。一部の実施形態では、テーパ部の角度は、約２〜７度である。
【００４９】
[0090]図１Ｂおよび１Ｃの図に見られ得るように、パッケージングされた磁場センサ１０は、たとえば組立てを容易にするために切頂縁４２を有することができ、それによってリードを曲げることを容易にし、センサ１０を、使用において、センサ１０を保持する回路基板またはハウジングなどの他の構造に対して機械的に位置付けるのを助ける。この場合、強磁性モールド材料３０は、より正確には、Ｄリング構造または磁石として説明され得る。
【００５０】
[0091]さらに図２も参照すれば、図１と同じ要素が同じ参照記号を用いて標識される代替の磁場センサ５０は、半導体ダイ１４、磁場感知素子２２、リードフレーム１８、非導電性モールド材料２０、および強磁性モールド材料３０を含む。センサ５０は、第３のモールド材料５４が強磁性モールド材料３０の中央領域内に付加されることにおいてセンサ１０（図１）とは異なる。
【００５１】
[0092]第３のモールド材料５４は、第３の成形ステップ（図８）または他の適切な製作技術によって強磁性モールド材料３０に固定されるように成形され得る。第３のモールド材料５４は、硬質の強磁性材料、軟質の強磁性材料、または非強磁性モールド化合物からなることができる。
【００５２】
[0093]１つの実施形態では、強磁性モールド材料３０は硬質の強磁性材料からなり、第３のモールド材料５４は軟質の強磁性材料からなり、２つの極が非導電性モールド材料の第２の表面２０ｂに隣接するように磁化された集中器を提供する。上記で参照された米国特許第５，７８１，００５号に説明されるように、磁場トランスデューサ２２に対して両極が近くに存在することは、強磁性目標物が存在しないときに磁束線を短絡させる役割を
果たし、それによって空隙に関係なく磁束密度マップのベースラインを下降させ、目標物の存在と目標物の不在状態を見分ける能力を高める。
【００５３】
[0094]センサ５０は、第１の強磁性材料と第３のモールド材料の間に、ここでは形態またはリッジ１８ｃの代替の固定機構を含む。固定機構の他の例は、接着材料の使用および／または干渉をもたらすように設計されたさまざまな他の特徴および／またはモールド材料間のインターロック機構を含む。
【００５４】
[0095]さらに図２Ａも参照すれば、図２と同じ要素が同じ参照記号を用いて標識される代替の磁場センサ５６は、半導体ダイ１４、磁場感知素子２２、リードフレーム１８、非導電性モールド材料２０、強磁性モールド材料３０、および強磁性モールド材料の中央領域内の第３のモールド材料５４を含む。センサ５６は、ここでは、センサが、リードフレーム１８がダイ１４の上方に配置されたリードオンチップ構成で配置される点において図２のセンサ５０とは異なる。接着剤５８が、リードフレーム１８をダイの活性表面１４ａに固定するために使用され得る。ここではリード２４ａおよび２４ｂは、それぞれのワイヤボンド２６ａ、２６ｂによってダイ１４に電気的に結合される。
【００５５】
[0096]図３を参照すれば、別の代替の磁場センサ６０は、磁場感知素子６４が中に配設された第１の活性表面６２ａと、リードフレーム７０の第１の表面７０ａ上のダイ取り付け領域６６に取り付けられた第２の対向する表面６２ｂとを有する半導体ダイ６２と、ダイおよびリードフレームの少なくとも一部分を封入する非導電性モールド材料７４と、非導電性モールド材料の一部分に固定された強磁性モールド材料８０とを含む。図１のかかり（ｂａｒｂ）１８ｃ、図１Ｃのタブ１８Ｃ’、図２のリッジ１８ｃ”などの固定機構または他の適切な機構が、非導電性モールド材料と強磁性モールド材料の間の接着を強化するために設けられ得る。
【００５６】
[0097]強磁性モールド材料８０は、リードフレーム７０の近位の第１の端部８０ａから、リードフレームから遠位の第２の端部８０ｂまでテーパにされる。活性ダイ表面６２ａは、ダイ取り付け領域６６に取り付けられたダイ表面６２ｂの反対側にあり、したがって、この構成は、「ダイアップ」配置と称され得る。
【００５７】
[0098]強磁性モールド材料８０は、その外側円周表面８２ａおよびその内面８２ｂの両方に沿って、その第１の端部８０ａからその第２の端部８０ｂまでテーパにされる。ここでも、表面８２ａのテーパ部の角度は、約１５〜２０度未満でよい。内面８２ｂのテーパ部の角度は、外面８２ａのテーパ部の角度と同じでも類似してもよい。
【００５８】
[0099]非導電性モールド材料７４は、図示されるように、リードフレーム７０の第２の表面７０ｂから外方に延びる突起部７６を有する。突起部７６は、（強磁性モールド材料の第２の端部８０ｂに隣接する）センサ６０の底部表面内に隙間が存在することを防止するが、これは、隙間の存在により、（以下で説明する）オーバーモールディングがより難しくなるためである。突起部は、強磁性モールド材料の第２の端部８０ｂまですべてまたはその途中の一部だけ延びることができる（図３Ａも参照）ことが当業者によって理解されるであろう。
【００５９】
[00100]強磁性モールド材料８０は、ここでは内側円周表面８０ａによって画定され、
結果としてリングまたはＯ字形状の磁石８０をもたらす中央開口の形態の不連続な中央領域を有する。しかし、ここでも、強磁性モールド材料８０の不連続中央領域は、例としてＤ字形状、Ｃ字形状、またはＵ字形状の構造を形成するように他の形状をとってもよいことが理解されよう。
【００６０】
[00101]強磁性モールド材料８０は、バイアス磁石を形成するために硬質の強磁性材料
からなることができる。代替的には、強磁性モールド材料８０は、軟質の強磁性材料からなり、それによって集中器を形成することができることが理解されよう。
【００６１】
[00102]センサ６０は、任意選択で、デバイスを保護し電気的に絶縁するためにオーバ
ーモールドの形態の第３のモールド材料９０を含むことができる。第３のモールド材料９０は、第３の成形ステップ（図８および８Ａ）中に、または代替的には任意の適切な製作方法によって施与され得る。オーバーモールド９０は、その目的が電気的絶縁をもたらすためであるため任意選択と考えられ、強磁性モールド材料８０が十分に電気的に絶縁性である（たとえば特定の用途において約１メガオーム以上をもたらす）実施形態では、オーバーモールド９０は、無くされてよい。オーバーモールド９０は、図１〜２のセンサ１０、５０および他の実施形態に対して設けられ得ることが理解されよう。
【００６２】
[00103]オーバーモールド材料９０を提供するのに適した材料は、それだけに限定され
ないが、ＰＰＳ、ナイロン、Ｓｕｍｉｔｏｍｏ  Ｂａｋｅｌｉｔｅ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ．のＳＵＭＩＫＯＮ（登録商標）ＥＭＥ、またはＨｅｎｋｅｌ  ＡＧ  ＆  Ｃｏ．ＫＧａＡのＨｙｓｏｌ（登録商標）モールド化合物などの標準的なダイ封止モールド化合物を含む。
【００６３】
[00104]さらに図３Ａも参照すれば、別の磁場センサ８４が、同じ参照記号を有する同
じ特徴を有して示される。明らかであるように、図３Ａのセンサ８４は、突起部８６が、強磁性モールド材料８０の第２の端部８０ｂの手前で終端する点のみ図３のセンサ６０とは異なる。したがって、図３Ａの実施形態では、突起部の遠位端部８６ａは、図示されるように強磁性モールド材料８０によって覆われる。
【００６４】
[0105]さらに図４および４Ａも参照すれば、代替のＩＣ  ＳＩＰパッケージで提供される磁場センサ１００は、非導電性モールド材料および強磁性モールド材料１０４、１０８それぞれを含み、さらに、少なくとも１つ、ここでは２つの、抵抗装置、インダクタ、またはコンデンサなどの集積受動構成要素を含み、ここでは、コンデンサ１０２ａ、１０２ｂが、リードフレーム１１０に取り付けられている。センサ１００は、半導体ダイ１１６が固定されたダイ取り付け領域１１２を有するリードフレーム１１０を含む。磁場感知素子１２２は、ダイ１１６の活性表面１１６ａ内に配設される。ここでも活性ダイ表面１１６ａは、リードフレーム１１０のダイ取り付け領域１１２に固定されたダイ表面１１６ｂの反対側にある。したがって、この配置は、「ダイアップ」配置と称され得る。図４Ａの強磁性モールド材料１０８と図１〜３のものとの厚さを比較することから明らかになるように、さまざまな厚さが、個々の実施形態に応じて可能である。一例として、強磁性モールド材料が、集中器をもたらすために軟質の強磁性材料を含む一部の実施形態では、強磁性モールド材料は、永久磁石をもたらすために硬質の強磁性材料を含む場合より幾分薄くなることが望ましくなり得る。同様に、さまざまなパッケージ形状も可能である。
【００６５】
[0106]リードフレームの複数のリード１２０ａ〜１２０ｈは、ダイによって支持された回路に、ここではワイヤボンド１１８ａ〜１１８ｄ（リード１２０ｅ〜１２０ｈそれぞれに関して示されるように）によって電気的に結合される。コンデンサ１０２ａ、１０２ｂは、ＥＭＣ、ＥＳＤを低減するため、またはセンサ１００に関する他の電気的問題に対処するために有用になり得る。たとえば、コンデンサ１０２ａ、１０２ｂでは、センサへの電力は、ワイヤの破損または損傷の場合、出力状態を保持することによってパワーオンリセット（ｐｏｗｅｒ  ｏｎ  ｒｅｓｔ）状態を防止するためにより長く保持され得る。また、他の数のコンデンサを有することも可能であり、たとえば、１つのコンデンサが、電力と接地、または出力部と接地ピンの間に設けられてよい。
【００６６】
[0107]リードフレーム１１０は、ダイ１１６がその上に配置されるリードフレームの表
面１１０ａの下方にコンデンサ１０２ａ、１０２ｂが配置され得る、切り欠き、窪み、凹部領域１１４（図４Ａ）を有することができる。コンデンサが、リードフレーム表面１１０ａの下方に配置される状態では、センサの「活性領域深さ」およびパッケージ全体の厚さは、有利には、リードフレーム表面１１０ａ上に装着されたコンデンサを有するパッケージと比較して低減される。活性領域深さは、磁場トランスデューサ１２２から非導電性モールド材料の「上部」表面１０４ａまでの距離を指す。集積コンデンサを含むセンサ１００の追加の態様が、本出願の譲受人に譲渡された、「Ｍｅｔｈｏｄｓ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｐａｓｓｉｖｅ  Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ  ｏｆ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ  ｆｏｒ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ（集積回路用の構成要素の受動取り付けのための方法および装置）」という名称の米国特許出願公開第２００８−００１３２９８−Ａ１号において説明される。
【００６７】
[0108]非導電性モールド材料１０４および強磁性モールド材料１０８は、図１〜３に関連して上記で論じられた非導電性モールド材料および強磁性モールド材料と同じでも類似してもよい。非導電性モールド材料１０４は、半導体ダイ１１６、リードフレーム１１０の少なくとも一部分、およびコンデンサ１０２ａ、１０２ｂを封入する。強磁性モールド材料１０８は、非導電性モールド材料１０４の一部分に固定され、固定機構が、非導電性モールド材料と強磁性モールド材料の間に設けられて接着を強化することができる。
【００６８】
[0109]強磁性モールド材料１０８は、強磁性材料からなる。ここでも、強磁性モールド材料１０８を含む強磁性材料は、上記で説明されたタイプの軟質の強磁性材料でよく、この場合、強磁性モールド材料は、集中器を形成する。代替的には、強磁性モールド材料１０８を含む強磁性材料は、上記で説明されたタイプの硬質の強磁性材料でよく、この場合、強磁性モールド材料は、たとえばバイアス磁石を形成する。
【００６９】
[0110]さらに図５および５Ａも参照すれば、別の代替のＩＣパッケージを有する磁場センサ１３０は、非導電性モールド材料および強磁性モールド材料１３４、１３８それぞれを含み、さらに、少なくとも１つ、ここでは３つの集積受動構成要素、ここではコンデンサ１３２ａ、１３２ｂ、および１３２ｃを含む。センサ１３０は、半導体ダイ１４６を受け入れるための第１の表面１４０ａ上のダイ取り付け領域１４８と、第２の対向する表面１４０ｂとを有するリードフレーム１４０を含む。磁気感知素子１３６は、ダイ１４６の活性表面１４６ａ内に配設される。ここでも、ダイ１４６の活性表面１４６ａは、ダイ取り付け領域に固定されたダイ表面１４６ｂの反対側にある。したがって、この配置は、「ダイアップ」配置と称され得る。
【００７０】
[0111]ここでは、表面装着リードの形態のリードフレームの複数のリード１４２ａ〜１４２ｆは、ダイによって支持された回路に、ここではワイヤボンド１４４ａ〜１４４ｄ（リード１４２ｃ〜１４２ｆそれぞれに関して示されるように）によって電気的に結合される。コンデンサ１３２ａ〜１３２ｃは、コンデンサ１３２ｂに関して図５Ａの断面図において示されるように、ダイ取り付け領域１４８が位置する表面１４６ａの反対側のリードフレームの第２の表面１４０ｂ上でリードフレーム１４０に取り付けられる。コンデンサが、リードフレーム１４０の下方にこの形で配置される状態において、活性領域深さおよびパッケージの全体厚さは、有利には、リードフレームの「上部」表面１４０ａ上に装着されたコンデンサを有するパッケージと比較して低減される。集積コンデンサを含むセンサ１３０の追加の態様が、本出願の譲受人に譲渡された、「Ｍｅｔｈｏｄｓ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｐａｓｓｉｖｅ  Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ  ｏｆ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ  ｆｏｒ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ（集積回路用の構成要素の受動取り付けのための方法および装置）」という名称の米国特許出願公開第２００８−００１３２９８−Ａ１号において説明される。
【００７１】
[0112]非導電性モールド材料１３４および強磁性モールド材料１３８は、図１〜３に関連して上記で論じられた非導電性モールド材料および強磁性モールド材料と同じでも類似してもよい。非導電性モールド材料１３４は、半導体ダイ１４６、リードフレーム１４０の少なくとも一部分、およびコンデンサ１３２ａ〜１３２ｃを封入する。強磁性モールド材料１３８は、非導電性モールド材料１３４の一部分に固定され、固定機構が、非導電性モールド材料と強磁性モールド材料の間に設けられて接着を強化することができる。
【００７２】
[0113]強磁性モールド材料１３８は、強磁性材料からなる。ここでも、強磁性モールド材料１３８を含む強磁性材料は、上記で説明されたタイプの軟質の強磁性材料でよく、この場合、強磁性モールド材料は、集中器または磁束ガイドを形成する。代替的には、強磁性モールド材料１３８を含む強磁性材料は、上記で説明されたタイプの硬質の強磁性材料でよく、この場合、強磁性モールド材料は、バイアス磁石を形成する。
【００７３】
[0114]さらに図５Ｂも参照すれば、非導電性モールド材料および強磁性モールド材料１３４、１３８の形状が、リードフレームの表面１４０ｂおよびコンデンサ１３２ｂの輪郭を辿るように合わされたセンサ１３０の代替の断面図が、示される。より具体的には、非導電性モールド材料１３４は、磁場センサダイ１４６、リードフレーム１４０の一部分、およびコンデンサ１３２ｂを封入し、図示されるリードフレームの表面１４０ｂの近傍に低減された厚さを有する。この配置では、強磁性モールド材料１３８は、図５Ａの断面図におけるものより半導体ダイ１４６により近くなる。強磁性モールド材料１３８と磁場感知素子１３６の間の近接近性により、強磁性モールド材料によって提供された集中器および／またはバイアス磁石の効果性が高められる。
【００７４】
[0115]図６を参照すれば、電流センサを実現し得るような磁場センサ１５０は、非導電性モールド材料および強磁性モールド材料１７４、１７８それぞれを含み、少なくとも１つの集積構成要素、ここではコンデンサ１７２を含む。センサ１５０は、第１の表面１５６ａおよび第２の対向する表面１５６ｂを有するリードフレーム１５６を含む。リードフレーム１５６は、複数のリード１５２ａ〜１５２ｈおよび電流導体部分１５４を含む。ここでは、コンデンサ１７２は、リードフレームの（図６の図に関して）「底部」の表面１５６ｂ上のリードフレーム１５６に固定される。
【００７５】
[0116]センサ１５０はまた、第１の表面１６６ａおよび第２の対向する表面１６６ｂを有する半導体ダイ１６６も含む。ダイ１６６は、第１の表面１６６ａ内に配設された磁場感知素子１５８を有する。ダイ１６６は、磁場感知素子１５８が電流導体部分１５４と近接近状態になるようにリードフレーム１５６上に配設される。ダイ１６６は、ダイが集積回路パッケージ内に装着される従来の配向に関連して逆さまであり（すなわち第１の表面１６６ａが下方向に向けられる）、「フリップチップ」構成として称され得る配向を有する。
【００７６】
[0117]第１の表面１６６ａ上のはんだボール１６０ａ〜１６０ｃが、図示されるようにリード１５２ｅ〜１５２ｈに直接的に結合される。絶縁体１６４が、ダイ１６６をリードフレーム１５６から分離する。絶縁体１６４は、さまざまな方法で設けられ得る。たとえば、１つの実施形態では、絶縁体１６４の第１の部分は、ダイ１６６の第１の表面１６６ａ上に直接的に堆積されたＢＣＢ樹脂材料の層を含む。絶縁体１６４の第２の部分は、リードフレーム１５６上に堆積された、アンダーフィル材料の層、またはそれだけに限定されないが、Ｋａｐｔｏｎ（登録商標）テープなどのポリマーテープを含むテープ材料を含むことができる。
【００７７】
[0118]このスモールアウトライン（ｓｍａｌｌ  ｏｕｔｌｉｎｅ）集積回路（ＳＯＩＣ）パッケージ配置では、ホール効果素子１５８が、電流導体部分１５４に近接近して、導
体部分１５４に対して所定の位置に配設され、それにより、電流導体部分１５４を電流が通り抜けることによって生成された磁場は、磁場感知素子１５８の最大反応軸とほぼ位置合わせされた方向にある。センサ１５０の追加の態様が、本出願の譲受人に譲渡された、「Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｓｅｎｓｏｒ（電流センサ）」という名称の米国特許出願公開第２００８／０２９７１３８号に説明される。
【００７８】
[0119]３つのはんだボール１６０ａ〜１６０ｃが示されているが、ダイ１６６を安定化させるためのダミーのはんだボールを含む任意の数のはんだボールが、設けられ得る。また、はんだボール１６０ａ〜１６０ｃが示されているが、それだけに限定されないが、金バンプ、共晶または高鉛はんだバンプ、無鉛はんだバンプ、金スタッドバンプ、ポリマー導電性バンプ、異方導電性ペースト、または導電フィルムを含む他の接続方法もまた、使用され得る。
【００７９】
[0120]非導電性モールド材料１７４および強磁性モールド材料１７８は、図１〜３に関連して上記で論じられた非導電性モールド材料および強磁性モールド材料と同じでも類似してもよい。したがって、非導電性モールド材料１７４は、磁場センサダイ１６６、リードフレーム１５２の少なくとも一部分、およびコンデンサ１７２を封入する。強磁性モールド材料１７８は、非導電性モールド材料１７４の一部分に固定され、固定機構が、非導電性モールド材料と強磁性モールド材料の間に設けられて、接着を強化することができる。
【００８０】
[0121]強磁性モールド材料１７８は、強磁性材料からなる。ここでも、強磁性モールド材料１７８を含む強磁性材料は、上記で説明されたタイプの軟質の強磁性材料でよく、この場合、強磁性モールド材料は、集中器または磁束シールドを形成する。作動においては、磁束集中器１７８は、電流導体部分１５４を通過する電流によって生成された磁束を集中させる傾向があり、それによって電流センサ１５０に、別の形で可能であるものよりも高い感受性を持たせる。磁束集中器１７８はまた、特定の構成では小さい磁場を磁気センサ素子から外方に誘導し、したがって、センサを外部からかけられた漂流電界から遮蔽する傾向もある。代替的には、強磁性モールド材料１７８を含む強磁性材料は、上記で説明されたタイプの硬質の強磁性材料でよく、この場合、強磁性モールド材料はバイアス磁石を形成する。
【００８１】
[0122]図７を参照すれば、別の代替の磁場センサ１８０は、複数の磁場感知素子１８４ａ〜１８４ｂが中に配設された第１の表面１８２ａと、リードフレーム１８８の第１の表面１８８ａ上のダイ取り付け領域１８６に取り付けられた第２の対向する表面１８２ｂとを有する半導体ダイ１８２と、ダイおよびリードフレームの少なくとも一部分を封入する非導電性モールド材料１９０と、非導電性モールド材料の一部分に固定された強磁性モールド材料１９４とを含む。明確であるように、磁場感知素子１８４ａ〜１８４ｂは、ここでは、第１のダイ表面１８２ａ「上」に磁気抵抗素子のやり方で配設されるように示される。しかし、上記で指摘されたように、本明細書において説明されたこのおよび他の実施形態は、任意の磁場感知デバイスタイプを利用することができることが理解されよう。
【００８２】
[0123]非導電性モールド材料１９０および強磁性モールド材料１９４は、図１〜３に関連して上記で論じられた非導電性モールド材料および強磁性モールド材料と同じでも類似してもよい。強磁性モールド材料１９４は、強磁性材料からなる。ここでも、強磁性モールド材料１９４を含む強磁性材料は、上記で説明されたタイプの軟質の強磁性材料でよく、この場合、強磁性モールド材料は、集中器を形成する。代替的には、強磁性モールド材料１９４を含む強磁性材料は、上記で説明されたタイプの硬質の強磁性材料でよく、この場合、強磁性モールド材料は、バイアス磁石を形成する。
【００８３】
[0124]強磁性モールド材料１９４は、図示されるように、非導電性モールド材料の上部表面１９０ａの部分を含む、非導電性モールド材料１９０のいくつかの表面と接触する。強磁性モールド材料１９４が磁場感知素子１８４ａ、１８４ｂに隣接するこうした配置では、磁場感知素子がＧＭＲ素子である実施形態において特に望ましいものになり得るような、強磁性モールド材料が非導電性モールド材料の上部表面１９０ａの上方を延びない実施形態（たとえば図１〜３）より低い磁場が、達成され得る。さらに、強磁性モールド材料を上部表面１９０ａの上方に設けることで、固定機構の形態として作動することもでき、それによって非導電性材料と強磁性モールド材料の間の接着を向上させる。
【００８４】
[0125]図８を参照すれば、フロー図は、図１〜７のセンサを製作するための例示的なプロセスを示す。ステップ２００では、リードフレーム（たとえば図１のリードフレーム１８）が、形成される。さまざまな材料およびプロセスが、リードフレームを形成するために使用され得る。一例として、リードフレームは、銅または銅合金などの型打ちされたまたはエッチングされた金属でよい。
【００８５】
[0126]ステップ２０４では、半導体ダイ（たとえば図１のダイ１４）が、リードフレームに取り付けられる。たとえば、ダイは、はんだ付けによってまたはエポキシ樹脂（導電性または非導電性のエポキシ樹脂が、必要に応じて使用されてよい）もしくは接着テープを用いるなどの従来の技術によってダイ取り付け領域（たとえば図１のダイ取り付け領域１６）に取り付けられてよい。代替的には、フリップチップ配置の場合、ダイは、たとえばはんだボールを用いてリードフレームに取り付けられてよい。
【００８６】
[0127]任意選択のステップ２０６では、集積構成要素（たとえば図４のコンデンサ１０２ａ〜１０２ｂ）がリードフレーム上に設けられる。コンデンサは、はんだプロセスまたは導電性エポキシ樹脂プロセスによってリードフレーム上に取り付けられ得る。さらに、ステップ２０６はステップ２０４と組み合わせられてよく、それにより、単一のはんだリフローまたはエポキシ樹脂硬化熱サイクルが、ダイをダイ取り付け領域に固定し、またコンデンサをリードフレームに固定するために使用され得る。
【００８７】
[0128]別の任意選択のステップ２０８では、それだけに限定されないが磁場感知素子を含むダイによって支持された回路が、ワイヤボンディングなどによってリードフレームのリードに電気的に結合される。ステップ２０８は任意選択であるが、その理由は、図６のフリップチップ構成などの特定の構成では、ステップ２０４においてダイをリードフレームに取り付けることは、はんだバンプの使用を用いるなどによって回路をリードに結合することを含むためである。
【００８８】
[0129]非導電性モールド材料は、ダイ／リードフレームの副組立体が、非導電性モールド材料が中に導入されるモールド空洞内に置かれるステップ２１２および２１６において、射出成形、圧縮成形、トランスファー成形またはポッティングによって形成される。
【００８９】
[0130]ステップ２１８では、このとき非導電性モールド材料を含む副組立体は、（任意選択で非導電性モールド材料の組成に応じて硬化の適切な時間間隔をあけて）第１のモールド空洞から取り外され、第２のモールド空洞内に置かれる。ステップ２２２では、強磁性モールド材料が第２のモールド空洞内に導入されて、バイアス磁石または集中器を形成する。
【００９０】
[0131]上記で指摘されたように、一部の実施形態では、強磁性モールド材料は、熱硬化性接着剤（たとえば２部分エポキシ樹脂）などの接着剤を用いて非導電性モールド材料に固定され得る。１つのそのような例によれば、ステップ２２２の前（たとえばステップ２１８と２２２の間）、エポキシ樹脂は、非導電性モールド材料２０（図１）の底部表面２
０ｂおよび下側の側部に施与され、エポキシ樹脂は、ステップ２２２における強磁性モールド材料の成形中にかけられた熱の結果硬化する。
【００９１】
[0132]センサが、第３のモールド材料（たとえば、図２の第３のモールド材料５４または図３のオーバーモールド材料９０）を含む場合、その後ステップ２２６において（任意選択では、第３またはオーバーモールド材料に応じて硬化の適切な時間間隔をあけて）、非導電性モールド材料および強磁性モールド材料を含む副組立体が、第２のモールド空洞から取り外され、第３のモールド空洞内に置かれ、ステップ２２８において、第３のモールド材料またはオーバーモールド材料が、第３のモールド空洞内に導入される。追加のモールド材料の使用が可能であることが当業者によって理解されるであろう。ステップ２３０では、副組立体は、最終のモールド空洞（すなわち第３のモールドが使用されない実施形態では第２のモールド空洞またはそのようなものが使用される実施形態では第３のモールド空洞）から取り外される。
【００９２】
[0133]さらに図８Ａも参照すれば、フロー図は、図１〜７のセンサを製作するための代替のプロセスを示す。ステップ２３２では、リードフレームが形成される。ステップ２３４では、リードフレームはモールド空洞内に置かれる。ステップ２３６では、強磁性モールド材料（たとえば図１のモールド材料３０）が、モールド空洞内に導入されて磁石または集中器を形成する。
【００９３】
[0134]ステップ２３８では、リードフレームおよび強磁性モールド材料を含む副組立体は、モールド空洞から取り外され、半導体ダイは、はんだ付けによってまたはエポキシ樹脂もしくは接着テープを用いるなどによってリードフレームのダイ取り付け領域に取り付けられる。任意選択のステップ２４０では、図４のコンデンサ１０２ａ〜１０２ｂなどの集積構成要素が、リードフレームに取り付けられる。ここでも、ステップ２３８および２４０は組み合わされてよく、それにより、単一のはんだリフローまたはエポキシ樹脂硬化が、ダイをダイ取り付け領域に固定し、またコンデンサをリードフレームに固定するために使用され得る。
【００９４】
[0135]別の任意選択のステップ２４２では、含むダイによって支持された回路が、ワイヤボンディングなどによってリードフレームのリードに電気的に結合される。ステップ２４２は任意選択であるが、その理由は、図６のフリップチップ構成などの特定の構成では、ステップ２３８においてダイをリードフレームに取り付けることは、はんだバンプの使用を用いるなどによって回路をリードに結合することを含むためである。
【００９５】
[0136]（図１のモールド材料２０などの）非導電性モールド材料は、ダイ／リードフレームの副組立体が、非導電性モールド材料が中に導入されるモールド空洞内に置かれるステップ２４４において、射出成形、圧縮成形、トランスファー成形またはポッティングなどによって形成される。
【００９６】
[0137]センサが、第３のモールド材料（たとえば、図２の第３のモールド材料５４または図３のオーバーモールド材料９０）を含む実施形態では、その後ステップ２４６において（任意選択では、第３またはオーバーモールド材料に応じて硬化の適切な時間間隔をあけて）、非導電性モールド材料および強磁性モールド材料を含む副組立体が、第２のモールド空洞から取り外され、第３のモールド空洞内に置かれ、ステップ２４８では、第３のモールド材料またはオーバーモールド材料が、第３のモールド空洞内に導入される。ステップ２４９では、副組立体は、最終のモールド空洞（すなわち任意選択のステップ２４６、２４８のどちらが実施されるかに応じて第２または第３のモールド空洞）から取り外される。
【００９７】
[0138]図８および８Ａに関連して説明された製作プロセスのモールドステップは、同じまたは異なるモールドプロセスによって達成され得る。たとえば、成形ステップ２１６、２２２、および２３０のすべては、トランスファー成形などの同じ成形プロセスによって達成されてよい。代替的には、１つまたは複数のそのようなステップは、トランスファー成形によるものでよく、他のそのようなステップは、射出成形によるものでよい。したがって、さまざまなモールドステップは、同じまたは異なる成形プロセスによるものでよく、したがってたとえば同じまたは異なる速度および／または圧力でよいこともまた当業者によって理解されるであろう。通常、モールドの設置および硬化時間は、モールドプロセス（たとえば成形圧力、速度、および温度を考慮して）、モールド材料およびモールド外形に基づいて選択され得る。
【００９８】
[0139]一部の用途では、トランスファー成形は、（たとえば射出成形と比べて）圧力が比較的低く、モールド空洞が薄いという要件のために望ましい。圧力が低いという結果、トランスファー成形は、全般的には、結果としてセンサに対する応力を小さくすることができ、より薄いモールド空洞を使用できることにより、１モールドショットあたりの処理能力が増大し、それによって製作コストが低減され得る。
【００９９】
[0140]さらに図９も参照すれば、別の態様によれば、バイアス磁石または集中器は、半導体ウエハ２５０の第１の表面２５０ａの上方に形成された強磁性材料の層２５４によってもたらされ得る。さまざまな従来のウエハレベルのパッケージング技術、たとえば鋳込み、成形、またはコーティングなどが、層２５４を提供するために使用されてよい。図１０〜１３の磁場センサの実施形態は、ウエハ２５０から形成される。層２５４がバイアス磁石をもたらす実施形態では、層は、硬質フェライト、ＮｄＦｅＢ合金、ＳｍＣｏ合金、ＮｄＦｅＢ合金、硬質の磁気粒子を備えた熱可塑性ポリマー、または硬質の磁気粒子を備えた熱硬化性ポリマーなどの硬質の磁気材料粒子を含む材料からなる。層２５４が集中器をもたらす実施形態では、層は、ＮｉＦｅ、Ｎｉ、Ｎｉ合金、鋼、またはフェライトなどの軟質の強磁性材料からなる。
【０１００】
[0141]強磁性層２５４の厚さは、個々の用途、およびそれだけに限定されないが、磁場感知素子の感受性および空隙を含む個々のセンサ特徴に合わせられ得る。層２５４の例示的な厚さは、約１００から５００ミクロンである。
【０１０１】
[0142]さらに図１０も参照すれば、磁場センサ２６０は、ダイ２６４の第１の表面２６４ａ内に配設された磁場感知素子２６２と、ダイ２６４の第２の対向する表面２６４ｂの上方に形成された強磁性材料層２６６とを含む。ダイ２６４および層２６６は、ウエハ２５０（図９）を個々のＩＣデバイスダイに四角く切ることによってもたらされ得る。リードフレーム２６８は、リード２６８ａ、２６８ｂと、ダイの第２の表面２６４ｂが取り付けられたダイ取り付け領域（図１０ではみることはできない）とを含む。リードフレーム２６８（図１０では明確にするために図示されない）部分は、他のリードフレーム実施形態のやり方でダイを支持するために延びることができる。ダイの第１の表面２６４ａによって支持された感知素子２６２および他の回路は、図示されるようなワイヤボンドなどのさまざまな技術によってリードに結合され得る。ダイ／リードフレーム副組立体は、図示されるようにオーバーモールド材料２７０を用いてオーバーモールドされてパッケージングされた磁場センサデバイス２６０をもたらすことができる。
【０１０２】
[0143]さらに図１１も参照すれば、図９のウエハ２５０を個々のＩＣデバイスダイに分離することによって形成され得るような別の代替の磁場センサ３００が、示される。センサ３００は、ダイ３０８の第１の表面３０８ａ内に配設された磁場感知素子３０４と、ダイ３０８の第２の対向する表面３０８ｂの上方に形成された強磁性材料層３１０とを含む。はんだボール３１２が、磁場感知素子３０４および関連する回路をリードフレーム（図
示せず）に、図６に示される配置に類似するフリップチップ配置などで結合するために、ダイの第１の表面３０８ａの上方に設けられる。したがって、リードフレームは、図６のリードフレームと同じでも類似してもよい。
【０１０３】
[0144]さらに図１２も参照すれば、これもまた図９の半導体ウエハ２５０を個々のダイに分離することによって形成され得る別の代替の磁場センサ３２０は、ダイ３２８の第１の表面３２８ａ内に配設された磁場感知素子３２４と、ダイ３０８の第２の対向する表面３２８ｂの上方に形成された強磁性材料層３３０とを含む。
【０１０４】
[0145]はんだボール３３４は、磁場感知素子３２４および関連する回路を、上記で説明されたリードフレームの任意のものなどのリードフレーム、印刷回路板（ＰＣＢ）またはたとえばマルチチップ・モジュール（ＭＣＭ）の形態をとることができるような、ダイもしくは構成要素を有する他の基板に結合するために形成される。はんだボール３３４は、ここでは強磁性層３３０の上方に形成されてよいが、層３３０の領域は、図示されるように、レーザ切断などによって開かれてはんだボールがダイ３２８と接触することを可能にする。シリコン貫通電極（ＴＳＶ）３３８が、ダイ３２８を貫通して形成されて、磁場感知素子３２４および関連する回路を、図示されるように、リードフレームとさらに結合させるためにはんだボール３３４に結合する。ＴＳＶは、強磁性材料３３０をウエハに施与する前に形成されて、強磁性材料をウエハ製作プロセスから分離し、ＴＳＶ工具の潜在的な二次汚染を低減することができる。
【０１０５】
[0146]図９の半導体ウエハ２５０を個々のダイに四角く切ることによって形成され得る別の磁場センサの実施形態３４０が、強磁性材料の層３４６がその上に形成される第１の表面３４４ａと、第２の対向する表面３４４ｂとを有する半導体ダイ３４４を含むように図１３に示される。（基板またはエピ層内のホールセンサとして示される）磁場感知素子３４８および関連する回路（図示せず）は、ダイの第１の表面３４４ａ内に配設される。ＴＳＶ３５０が、ダイ３４４を貫通して形成されて、磁場感知素子３４８を、図示されるように、上記で説明されたリードフレームの任意のものと同じでも類似してもよいリードフレームにさらに結合させるためにはんだボール３５２に結合する。任意選択の層３５４が、ダイを層３４６内の粒子から保護するためにダイ表面３４４ａと層３４６の間に設けられ得る。そのような実施形態では、層３５４は、それだけに限定されないが、ウエハレベルに堆積されたポリイミドもしくはＢＣＢ層、またはテープ層または他の絶縁体を含むことができる。
【０１０６】
[0147]さらに図１４も参照すれば、図１０〜１３のセンサ２６０、３００、３２０、３４０を製作するための例示的なプロセスが示される。ステップ３７０では、１つまたは複数の磁場感知素子および関連する回路が、ウエハの第１の活性表面内に形成される。ダイの第１の表面内に形成された磁場センサおよび他の回路が、リードフレームまたはダイの第２の対向する表面から他の構造に結合される実施形態では、ＴＳＶが、ウエハを貫通して形成され、はんだボール（たとえば図１２のはんだボール３３４）が、ステップ３７０においてウエハの上方に形成され、またはこれに施与される。
【０１０７】
[0148]ステップ３７４では、図１１の層３１０などの強磁性材料の層が、鋳込み、成形またはコーティングなどによるさまざまなウエハレベルのパッケージング技術の任意のものによって半導体ウエハの表面上に形成される。
【０１０８】
[0149]リードフレームは、任意選択のステップ３７８において形成され得る。さまざまな材料およびプロセスが、リードフレームを形成するために使用され得る。例として、リードフレームは、銅、銅合金、または一部の場合はＫｏｖａｒ（商標）などの軟質の磁気材料などの型打ちされたまたはエッチングされた金属でよい。
【０１０９】
[0150]任意選択のステップ３８６では、ダイならびに磁場感知素子および関連する回路が、リードフレームに取り付けられる。ダイ／リードフレーム副組立体は、任意選択のステップ３９０においてモールド空洞内に置かれ、オーバーモールド材料が、モールド空洞内に導入されて任意選択のステップ３９４においてダイおよびリードフレームの一部分を封入する。ステップ３７８〜３９４は任意選択と考えられるが、これは、たとえば図１３に関連して上記で述べられたように、一部の実施形態では、ダイは、リードフレームを用いることなく、ＰＣＢ、ＭＣＭ、または他の構造体に取り付けられ得るためである。
【０１１０】
[0151]別の磁場センサ実施形態４００が、磁場感知素子４０４が中に形成された第１の活性表面４０２ａと、第２の対向する表面４０２ｂとを有する半導体ダイ４０２を含むように図１５に示される。リード４０６ａ〜４０６ｃを有するリードフレーム４０６には、ダイ４０２の表面４０２ｂが、エポキシ樹脂または接着テープなどの接着剤を用いるなどによって取り付けられるダイ取り付け領域４０６ｄが設けられる。
【０１１１】
[0152]バイアス磁石４１０には、不連続の中央領域４１０ａが設けられる。上記で説明された実施形態のように、バイアス磁石４１０は、リング形状構造の形態をとることができ、この場合、不連続の中央領域は、開口であり、または代替的には、Ｄ字形状構造、Ｃ字形状構造、またはＵ字形状構造などの部分的のみまたは代替のリング形状構造の形態を形成することができる。
【０１１２】
[0153]磁石４１０は、中央領域４１０ａから横方向に延びる１つまたは複数のチャネル４１０ｂを含む。ダイ／リードフレーム／磁石副組立体は、オーバーモールド材料４１２でオーバーモールドされてダイ、磁石、およびリードフレームの一部分を封入する。ここでは、磁石チャネル４１０ｂは、これ以後説明されるようにオーバーモールドステップを容易にする目的で設けられる。
【０１１３】
[0154]バイアス磁石４１０は、さまざまな実施形態において強磁性モールド材料の場合に上記で説明されたように、射出成形またはトランスファー成形などの成形プロセスによって形成され得る。この場合、磁石４１０は、（たとえば、図８Ａに関連して上記で説明されたやり方で）リードフレーム４０６に成形され得る。代替的には、磁石４１０は、別個に成形された構造でよく、または焼結された磁石でよく、エポキシ樹脂または接着テープを用いてリードフレームに取り付けられてよい。
【０１１４】
[0155]さらに図１６も参照すれば、図１５の磁場センサ４００を製作するための例示的なプロセスが、示される。リードフレーム４０６は、任意の従来の方法によってステップ４２０において形成される。ステップ４２４では、１つまたは複数の磁場感知素子および関連する処理回路が、半導体ダイ４０２の第１の表面４０２ａ内に形成される。ステップ４２８では、不連続の中央領域４１０ａおよび１つまたは複数の横方向に延びるチャネル４１０ｂを有するバイアス磁石４１０が、形成される。磁石４１０が成形プロセスによって形成される実施形態では、モールド空洞には、１つまたは複数のチャネルを強磁性モールド材料内に形成する構造が設けられ得る。磁石４１０は、ステップ４３２において、エポキシ樹脂または接着テープを用いるなどによってリードフレームに取り付けられる。磁石４１０がリードフレームに成形される実施形態では、ステップ４２８および４３２は組み合わせられ得る。
【０１１５】
[0156]ステップ４３６では、ダイ／リードフレーム副組立体は、ステップ４４０においてオーバーモールド材料４１２（図１５）でオーバーモールドするためにモールド空洞内に置かれる。ステップ４４４では、デバイス４００は、１つまたは複数のチャネル４１０ｂを通して真空化される。たとえば、空気が、チャネル（複数可）４１０ｂに結合された
真空システム（図示せず）を用いて中央領域４１０ａから除去されてよい。１つまたは複数のチャネルを使用して不連続の中央領域の真空化を可能にすることは、上記で説明された実施形態に適用されてよいこともまた理解されよう。たとえば、図８のステップ２２２では、第２のモールド空洞は、第２の成形材料が、１つまたは複数のチャネルを有するよう形成されるようにサイズ設定され配置された１つまたは複数の構造を有することができる。
【０１１６】
[0157]さらに図１７も参照すれば、代替の磁場センサ４５０は、半導体ダイ４５２、磁場感知素子４６２、リードフレーム４５４、非導電性モールド材料４５６および強磁性モールド材料４５８を含む。センサは、ここでは図示されないが他の実施形態において上記で説明された、パッケージのサイズを４５８を超えて増大させることができる、第３のオーバーモールド材料を含むことができる。非導電性モールド材料４５６および強磁性モールド材料４５８は、他の実施形態に関連して上記で説明されたような材料と同じでも類似してもよい。センサ４５０は、図示されるように、対応するリード内で終端するリードフレーム部分４５４ａ、４５４ｂ、および４５４ｃに取り付けられた、ここではコンデンサ４６４ａ、４６４ｂの形態の集積受動構成要素をさらに含む。ここでも、非導電性モールド材料４５６は、ダイ４５２、リードフレーム４５４の少なくとも一部分、およびコンデンサ４６４ａ、４６４ｂを封入する。
【０１１７】
[0158]ここでは、ダイ４５２は、リードフレーム４５４の上部に取り付けられる。接着剤が、ダイをリードフレーム４５４、より具体的にはリードフレーム部分４５４ａ、４５４ｂ、および４５４ｃに固定するために使用され得る。したがって、この実施形態では、リードフレーム４５４のダイ取り付け領域は、複数のリード４５４ａ〜４５４ｃにわたって延びるため、ダイをリードフレームに取り付ける接着剤は、非導電性エポキシ樹脂またはＫａｐｔｏｎ（登録商標）テープなどのダイ取り付けテープなどの、非導電性材料からなることができる。ここでは、リード４５４ａ〜４５４ｃは、ワイヤボンド４８０によってダイ４５２に電気的に結合される。センサ４５０は、図８および８Ａに示されるものなどの上記で説明された例示的なプロセスによって製作され得る。
【０１１８】
[0159]センサ４５０は、２つの固定機構を含む。第１の固定機構は、非導電性モールド材料４５６とリードフレーム４５４の接着を強化する役割を果たすリードフレーム内のスロット４８４の形態で設けられる。非導電性モールド材料を超えて延びるリードフレームの張り出し部分４８６の形態の第２の固定機構は、非導電性モールド材料４５６と強磁性モールド材料４５８およびリードフレームの接着を強化する役割を果たす。図１に関して上記で指摘されたように、リードフレームの張り出し部分４８６が強磁性モールド材料内に延びるため、強磁性モールド材料は、非導電性でなければならず、またはリードが電気的に短絡してデバイスが意図されるように作動しない結果となることを防止するのに十分な低さの導電性を有さなければならないことが理解されよう。
【０１１９】
[0160]図１と同じ要素が同じ参照記号を用いて標識される図１８を参照すれば、図１のセンサ１０に類似する形態の代替の磁場センサ５００は、磁場感知素子またはトランスデューサ２２が中に形成された第１の活性表面１４ａと、リードフレーム１８の第１の表面１８ａ上のダイ取り付け領域１６に取り付けられた第２の対向する表面１４ｂとを有する半導体ダイ１４と、ダイおよびリードフレームの少なくとも一部分を封入する非導電性モールド材料２０と、非導電性モールド材料に固定された強磁性モールド材料３０とを含む。
【０１２０】
[0161]図１のセンサ１０のように、センサ５００の強磁性モールド材料３０は、非導電性モールド材料２０の第２の表面２０ｂから強磁性モールド材料３０の第２の端部３０ｂまで延びる中央開口４０を有する。これもまたセンサ１０と同じやり方で、センサ５００
の強磁性モールド材料３０は、その第１の端部３０ａ（またはその第１の端部に近い場所）からその第２の端部３０ｂにかけてテーパにされる。特に、強磁性モールド材料は、その外側周囲表面３２ａに向かう第１のテーパ部と、その内側中央開口表面３２ｂに向かう第２のテーパ部とを有する。
【０１２１】
[0162]センサ５００は、内側中央開口表面３２ｂ’のテーパが、単一の傾斜ではなく複数の傾斜を有するという点でセンサ１０（図１）とは異なる。表面３２ｂ’は、図示されるように第１の傾斜した部分５０４と、第２の傾斜した部分５０８とを有することができる。表面３２ａおよび３２ｂ’のテーパ部に関して、それぞれのテーパ部の個々の角度、およびそれぞれのテーパ部が単一の傾斜を有するか複数の傾斜した部分を有するかは、同じでも異なってもよく、個々のセンサ／製作に適合するように選択され得ることが理解されよう。表面３２ｂ’は、２つの傾斜した部分を有するように図１８に示されるが、３つ以上の傾斜が可能であることが理解されよう。
【０１２２】
[0163]図１と同じ要素が同じ参照記号を用いて標識される図１９を参照すれば、図１のセンサ１０に類似する形態の代替の磁場センサ５１０は、磁場感知素子またはトランスデューサ２２が中に形成された第１の活性表面１４ａと、リードフレーム１８の第１の表面１８ａ上のダイ取り付け領域１６に取り付けられた第２の対向する表面１４ｂとを有する半導体ダイ１４と、ダイおよびリードフレームの少なくとも一部分を封入する非導電性モールド材料２０と、非導電性モールド材料に固定された強磁性モールド材料３０とを含む。
【０１２３】
[0164]図１のセンサ１０のように、センサ５００の強磁性モールド材料３０は、非導電性モールド材料２０の第２の表面２０ｂから強磁性モールド材料３０の第２の端部３０ｂまで延びる、ここでは５１２で標識された不連続の中央領域を有する。
【０１２４】
[0165]センサ５１０は、別個に形成された素子５１４が、強磁性モールド材料３０の中央領域５１２内に配設されそこに固定される点において、センサ１０（図１）とは異なる。この配置は、図１に示される開放領域の中央開口４０と対照的であり、モールド材料３０の中央領域が第３のモールド材料５４を含む図２の配置とも対照的である。
【０１２５】
[0166]より具体的には、別個に形成された素子５１４は、センサ５１０の他の素子と共に成形ステップによって形成されない。素子５１４は、機械加工されたまたは焼結された素子でよく、またはこれは、例として別個に成形された部分でよい。
【０１２６】
[0167]素子５１４は、さまざまな技術によってモールド材料３０の領域５１２に固定され得る。たとえば、素子５１４は、接着剤を用いてまたは圧入配置を用いて成形材料３０の表面３２ｂに固定され得る。別の例として、別個に形成された素子５１４は、たとえばモールド材料３０が中に射出されるモールド空洞内に置かれてよく、この場合、素子は、素子から延びるかかりなどの干渉特徴を用いてモールド材料３０に固定され得る。さらに別の例として、材料３０は、強磁性材料で充填され得るポッティング材料を用いてポッティングされ得る。図示される素子５１４は、モールド材料３０の領域５１２のテーパ部と相補的なテーパ部を有するが、一部の実施形態では、素子５１４およびまたは領域５１２が、テーパでなくてよい、または異なるもしくは複数の傾斜でテーパにされてよいことが当業者によって理解されるであろう。
【０１２７】
[0168]素子５１４は、硬質の強磁性材料、軟質の強磁性材料、または非強磁性の非導電性材料からなることができる。１つの例として、別個に形成された素子５１４は、軟質のフェライトなどの軟質の強磁性材料で充填されたポッティング化合物からなることができる。別の例として、別個に形成された素子５１４は、領域５１２内に嵌合するようにサイ
ズ設定され成形された、焼結された鋼ロッドでよい。組立て時、素子５１４は、領域５１２内に配置され、接着剤を用いてモールド材料３０の表面３２ｂに固定され得る。代替的には、モールド材料３０が、鋼ロッド素子５１４の周りに成形されてよい。
【０１２８】
[0169]図４と同じ要素が同じ参照記号を用いて標識される図２０を参照すれば、図４のセンサ１００に類似する形態の代替の磁場センサ５２０は、非導電性モールド材料および強磁性モールド材料１０４、１０８それぞれを含み、さらに、少なくとも１つ、ここでは２つの、抵抗器、インダクタまたはコンデンサなどの集積受動構成要素を含み、ここではコンデンサ１０２ａ、１０２ｂが、リードフレーム５２４に取り付けられる。リードフレーム５２４は、半導体ダイ１１６が固定されるダイ取り付け領域を有する。磁場感知素子１２２は、ダイ１１６の活性表面内に配設される。
【０１２９】
[0170]センサ５２０は、リードフレーム５２４が、１つまたは複数のスロット、ここでは３つのスロット５２４ａ、５２４ｂ、および５２４ｃを含む点において、図４のセンサ１００とは異なる。当技術分野でよく知られているように、変化するＡＣまたは遷移磁場（たとえば通電導体を取り囲む磁場）の存在下で、渦電流が、導電性リードフレーム５２４内に誘発され得る。スロットの存在は、渦電流の位置および渦電流の影響を移動させてより小さい磁場誤差を生じさせることができ、それにより、ホール効果素子は、別の形で遭遇するよりも小さい、渦電流からの磁場に遭遇し、その結果、測定された場における誤差を少なくする。さらに、渦電流に関連する磁場が、均一でない、またはホール効果素子の周りで対称的でない場合、ホール効果素子は、望ましくないオフセット電圧を生成することがある。
【０１３０】
[0171]リードフレームのスロット５２４ａ、５２４ｂおよび５２４ｃは、閉鎖ループのサイズ（たとえば直径または通路長さ）および渦電流がリードフレーム５２４内で進行する、感知素子に対するループの位置を低減する傾向がある。渦電流が中で進行する閉鎖ループのサイズが低減された結果、渦電流を誘発した変化する磁場上のより小さい局所的な影響に対してより小さい渦電流が生じることが理解されよう。したがって、ホール効果１２２の素子を有するセンサの測定された磁場は、スロット５２４ａ〜５２４ｃにより、渦電流によってあまり影響を与えられない。
【０１３１】
[0172]ホール効果素子１２２の周りを回転する渦電流の代わりに、スロット５２４ａ〜５２４ｃは、ホール効果素子の各側に渦電流を生じさせる。渦電流の結果生じる磁場は付加的であるが、スロット無しの単一の渦電流と比べて、全体的な大きさの磁場強度は、感知素子の渦電流の距離が増大することにより小さくなる。３つのスロット５２４ａ〜ｅが示されているが、ホール効果素子１２２に対する渦電流の影響は、感知素子１２２の下方にスロット５２４ｃを有するだけで低減される。
【０１３２】
[0173]任意の数のスロットが、特定の用途の必要性を満たすために広くさまざまな構成において形成され得ることが理解される。図２０の例示的な実施形態では、第１、第２、および第３のスロット、５２４ａ、５２４ｂ、および５２４ｃが、ダイ内の中央に位置するホール効果素子１２２に関連してリードフレーム５２４内に形成される。スロットは、渦電流の流れを低減し、センサの全体的なパフォーマンスを高める。
【０１３３】
[0174]スロットという用語は、リードフレームの導電性の中断を全般的に包含するものと広く解釈されなければならないことが理解される。たとえば、スロットは、いくつかの比較的大きい穴ならびに比較的高密度のより小さい穴を含むことができる。加えて、スロットという用語は、任意の特定の外形を指すことは意図されない。たとえば、スロットは、テーパ、楕円などの多種多様な規則性および不規則性の形状を含む。さらに、スロットの方向は変更することができることが理解される。また、センサのタイプに基づいてスロ
ットを配置することが望ましくなり得ることが明らかになろう。
【０１３４】
[0175]スロット付きリードフレーム５２４は、それだけに限定されないが、たとえば銅、銅合金、アルミニウム、銅、チタン、タングステン、クロム、Ｋｏｖａｒ（商標）および／またはニッケルまたは金属の合金を含む適切な導電性材料の金属層から形成され得る。スロット付きリードフレーム５２４の追加の詳細は、たとえば、その出願が本発明の譲受人に譲渡され、参照によって全体的に本明細書に組み込まれる、米国特許出願公開第２０１２−００８６０９０Ａ１号に見出され得る。
【０１３５】
[0176]センサ５２０は、さらに、リードフレームの少なくとも１つのリードが、直列または「インライン」に結合された受動構成要素を有する点において図４のセンサ１００とは異なる。この目的を達成するために、連続的なまたは結合されたリードもしくはリード部分１２０ａおよび１２０ｅによって別の形で形成されたリードは、分割または分断され、その部分は、１つまたは複数の受動構成要素１０６によって結合される。より具体的には、リード部分１２０ａおよび１２０ｅの各々は、他方のリードの端部から離間されその近位にある端部を有する。受動構成要素１０６は、リード部分１２０ａおよびリード部分１２０ｅの両方に結合され、それによってリードと直列に電気接続される。この配置は、有利には、受動構成要素を１つまたは複数のリードに直列結合することを可能にすることができる。
【０１３６】
[0177]受動構成要素１０６は、例として抵抗器、コンデンサ、またはインダクタなどのさまざまな形態をとることができ、その構成要素は、ＥＭＣパフォーマンスを向上させるためなどのさまざまな目的のために設けられる。一実施形態では、素子１０６は抵抗器である。また、１つだけのリードがインライン受動構成要素１０６を有するように示されるが、受動構成要素の同じまたは異なるタイプが、２つ以上のリードを用いて同様にインラインに結合され得ることが理解されよう。また、リード部分１２０ａおよび１２０ｅによって形成されるものなどの単一のリードは、２つ以上の分断部と、それぞれの分断部にわたって結合された２つ以上の受動構成要素とを有することができ、それによって２つ以上の受動構成要素がそれぞれのリードと直列に結合される配置を形成する。
【０１３７】
[0178]図１と同じ要素が同じ参照記号を用いて標識される図２１を参照すれば、図１のセンサ１０に類似する形態の代替の磁場センサ５４０は、磁場感知素子またはトランスデューサ２２が中に形成された第１の活性表面１４ａと、リードフレーム１８の第１の表面上のダイ取り付け領域に取り付けられた第２の対向する表面１４ｂとを有する半導体ダイ１４と、ダイおよびリードフレームの少なくとも一部分を封入する非導電性の、通常は非強磁性モールド材料２０と、非導電性モールド材料に固定された強磁性モールド材料３０とを含む。
【０１３８】
[0179]さらに図２１Ａのセンサ５４０の上面図も参照すれば、リードフレーム１８は、複数のリード２４ａ、２４ｂ、および２４ｃを有する。３つのリード２４ａ〜２４ｃが示されるが、２個から８個の間のリードなどのさまざまな数のリードが可能であることが理解されよう。
【０１３９】
[0180]本発明の態様によれば、センサ５４０は、抑制デバイス５４４を含む。抑制デバイス５４４は、センサ５４０の電磁両立性（ＥＭＣ）を高め、静電放電（ＥＳＤ）を低減するために設けられる。この目的を達成するために、抑制デバイス５４４は、強磁性材料を含む。
【０１４０】
[0181]抑制デバイス５４４は、さまざまな外形で（すなわちサイズおよび形状）、センサのさまざまな場所に設けられてよく、成形を含むさまざまな技術によって製作されてよ
い。最も全般的には、抑制デバイス５４４は、センサ５４０と一体的である。
【０１４１】
[0182]成形された強磁性抑制デバイス５４４は、非導電性モールド材料２０から離間されたそれぞれのリード上の場所において１つまたは複数のリードの一部分を封入するように配置される。リードの長さに沿った抑制デバイス５４４の特定の場所は、容易に変更することができ、たとえば、リードが組立てのために曲げられるかどうかに応じることができる。
【０１４２】
[0183]抑制デバイス５４４は、強磁性モールド材料３０と同じまたはこれに類似してよい強磁性モールド材料を含む。抑制デバイス５４４をリード上に置くため、デバイス５４４を含むモールド材料は、望ましくない電気信号がリード間を通過することを防止するのに十分な抵抗性のものでなければならない。成形された強磁性抑制デバイス５４４は、硬質のまたは永久磁石材料からなることができる。一部の実施形態では、成形中に硬質の強磁性粒子を位置合わせして、磁場の存在下で成形することによってより等方性のまたは指向性の磁気材料を形成することが望ましくなることができ、一方で他の実施形態では、十分な強磁性の材料は、位置合わせステップ無しで、等方性材料に関する形成中に結果として生じることができる。ＮｄＦｅＢまたはＳｍＣｏ合金は、温度パフォーマンス、磁気飽和保持力または磁気設計に有用な他の磁気特性を向上させるために他の要素を含むことができることが理解されよう。
【０１４３】
[0184]他の実施形態では、抑制デバイス５４４は、軟質の強磁性材料からなる。一部の実施形態では、成形された軟質の強磁性素子５４４が比較的低い飽和保持力および高い透過性を有することが望ましくなり得る。適切な軟質の強磁性材料は、それだけに限定されないが、パーマロイ、ＮｉＣｏ合金、ＮｉＦｅ合金、鋼、ニッケル、および軟質の強磁性フェライトを含む。硬質の強磁性材料に関して上記で説明されたように、より異方性の強磁性材料の磁場の存在下で軟質の強磁性抑制デバイス５４４を形成することも望ましくなり得る。別の実施形態では、形成中にかけられた磁場を用いることなく、等方性の軟質の強磁性抑制体を形成することが望ましくなり得る。
【０１４４】
[0185]成形された抑制デバイス５４４は、強磁性モールド材料３０と同じときにかつ同じ製作技術を用いて、たとえば図８のステップ２２２または図８Ａのステップ２３６において形成されてよく、この場合、そのようなプロセスステップは、追加的に、成形された強磁性抑制デバイスを、少なくとも１つのリードの一部分を封入するように形成する役割を果たす。代替的には、成形された抑制デバイス５４４は、強磁性モールド材料３０とは異なるときにおよび／または異なる製作技術を用いて形成されてよい。
【０１４５】
[0186]抑制デバイス５４４は、リード２４ａから第１の方向に（たとえばリードの上方に）高さ「ａ」で延び、リード２４ａから第２の方向に（たとえばリードの下方に）高さ「ｂ」で延びる。ここでは、高さａおよびｂは、ほぼ同じであるように示されるが、これはこの場合である必要がないことが理解されよう。したがって、抑制デバイス５４４の全体高さは、ａ＋ｂにさらにリードの厚さを加えたものである。抑制デバイスのこの全体高さは、（高さｃ＋ｄにさらにリードの厚さを加えたものによって与えられる）非導電性モールド材料２０の全体高さ未満になることができ（しかしそうである必要はなく）、それにより、抑制デバイスは、モールド材料２０単独でまたはモールド材料３０と組み合わされて画定された主要パッケージ本体を超えて延びることはない。
【０１４６】
[0187]さらに図２１Ａの上面図も参照すれば、抑制デバイス５４４は、複数の個々の成形された強磁性デバイス５４４ａ、５４４ｂ、５４４ｃを備え、その各々は、それぞれのリード２４ａ、２４ｂ、および２４ｃの一部分を封入し、各々は、隣接するデバイスおよび／またはリード間の公称間隔を確実にするように選択された幅「ｅ」を有する。代替的
には、また図２１Ｂの代替の上面図に示されるように、抑制デバイス５４４は、２つ以上のリード、ここではすべての３つのリード２４ａ、２４ｂ、および２４ｃの一部分を封入するように形成された共通の成形されたデバイスの形態で設けられてよい。抑制デバイス５４４が、２つ以上のリードの一部分を封入する実施形態では、デバイス５４４を含むモールド材料は、軟質または硬質の強磁性材料の非導電性または高抵抗性のフェライトのタイプ、または他の高抵抗性の強磁性材料であることが当業者によって理解されるであろう。さらに、単一のそれぞれのリードの一部分を封入する個々の成形された強磁性デバイスおよび２つ以上のリードの一部分を封入する共通の成形された強磁性デバイスの組み合わせもまた、可能であることが理解されよう。
【０１４７】
[0188]さらに図１と同じ要素が同じ参照記号を用いて標識される図２２も参照すれば、図１のセンサ１０に類似する形態の代替の磁場センサ５５０は、磁場感知素子またはトランスデューサ２２が中に形成された第１の活性表面１４ａと、リードフレーム１８の第１の表面上のダイ取り付け領域に取り付けられた第２の対向する表面１４ｂとを有する半導体ダイ１４と、ダイおよびリードフレームの少なくとも一部分を封入する非導電性モールド材料２０と、非導電性モールド材料に固定された強磁性モールド材料３０とを含む。リードフレーム１８は、（例示的なリード２４によって図２２に表される）複数のリードを有し、センサ５４０は、代替の成形された強磁性抑制デバイス５５４を含む。
【０１４８】
[0189]抑制デバイス５５４は、第１のモールド素子５５８および第２のモールド素子５６０を備える。第１のモールド素子５５８は、少なくとも１つのリードの一部分を封入し、第２のモールド素子５６０は、第１のモールド素子の少なくとも一部分を封入する。
【０１４９】
[0190]第１のモールド素子５５８は、非導電性モールド材料２０と同じでも類似してもよく、したがって、熱硬化性および熱可塑性のモールド化合物、ならびに他の市販されているＩＣモールド化合物を含むことができる。第１のモールド素子５５８は、強磁性粒子の形態などの強磁性材料を、その材料が非導電性である限り含むことができるが理解されよう。抑制デバイス５５４の第２のモールド素子５６０は、上記で論じられたような強磁性モールド材料３０と同じでも類似してもよく、または軟質の強磁性材料からなることもできる。そして第３のモールド素子が設けられてもよい。
【０１５０】
[0191]第１および第２のモールド素子５５８、５６０は、非導電性モールド材料および強磁性モールド材料２０、３０それぞれと、および互いに対して、同じまたは異なる技術によって、同じまたは異なるときに製作されてよい。１つの実施形態では、第１のモールド素子５５８は、非導電性モールド材料２０と同じときに（たとえば図８のステップ２１６または図８Ａのステップ２４４において）トランスファー成形によって形成され、第２のモールド素子５６０は、強磁性モールド材料３０と同じときに（たとえば図８のステップ２２２または図８Ａのステップ２３６において）射出成形によって形成される。第１の非導電性モールド素子５５８を用いる利益は、第２の強磁性モールド素子５６０がリードと接触することから生じ得る電気パフォーマンスのいかなる劣化または変更も解消し、および／または強磁性モールド素子５６０が形成される製作技術による（たとえば射出成形による）リード上の応力を低減することを含むことができる。
【０１５１】
[0192]第２のモールド素子５６０は、リード２４から離間されてこれに接触しないように示されるが、特定の実施形態では、第２のモールド素子がリードと接触することを可能にすることが望ましくなり得ることが当業者によって理解されるであろう。実際、第２のモールド素子５６０が十分に非導電性でなく、それによってリードの電気的パフォーマンスを不必要に変えない場合、第２の成形された素子は、第１のモールド素子５５８を封入し、したがってリードと接触することができる。
【０１５２】
[0193]抑制デバイス５５４は、リード２４から第１の方向に（たとえば上方に）、高さ「ｆ＋ａ」（第１および第２のモールド素子それぞれの高さ）で延び、リード２４から第２の方向に（たとえば下方に）高さ「ｇ＋ｂ」（第１および第２のモールド素子それぞれの高さ）で延びる。ここでは、高さａおよびｂは、互いにほぼ同じであるように示され、高さｆおよびｇは、互いにほぼ同じであるように示されるが、これはこの場合である必要がないことが理解されよう。換言すれば、第１および／または第２のモールド素子は、リードから一方方向に別方向よりも大きく延びることができる。また、図示される実施形態では、第１のモールド素子５５８の厚さは、第２のモールド素子の厚さとほぼ同じであるように示されるが、これはこの場合である必要はない。
【０１５３】
[0194]抑制デバイス５５４の全体高さ（すなわちａ＋ｂ＋ｆ＋ｇにさらにリードの厚さを加えたもの）は、モールド材料３０の高さと組み合わせたモールド材料２０の高さによって画定された主要パッケージ本体の全体高さ未満になることができる（しかしそうであることは要求されない）。
【０１５４】
[0195]図２３を参照し、さらに本発明の別の態様によれば、磁場センサ５７０には、受動構成要素５７６を封入する成形された強磁性抑制デバイス５７２が設けられる。センサ５７０は、同じ要素が同じ参照記号を用いて標識される図１のセンサ１０に類似する形態のものであり、磁場感知素子またはトランスデューサ２２が中に形成された第１の活性表面１４ａと、リードフレーム１８の第１の表面上のダイ取り付け領域に取り付けられた第２の対向する表面１４ｂとを有する半導体ダイ１４と、ダイおよびリードフレームの少なくとも一部分を封入する非導電性モールド材料２０と、非導電性モールド材料に固定された強磁性モールド材料３０とを含む。
【０１５５】
[0196]知られているように、また上記で参照された米国特許出願公開第２０１２−００８６０９０−Ａ１号で説明されるように、コンデンサ、抵抗器、インダクタなどの１つまたは複数の受動構成要素を、フィルタリングおよび／または他の機能のために集積回路リードフレーム上に組み込むことが時に望ましい。表面装着コンデンサなどの受動構成要素５７６は、上記で参照された米国特許出願公開第２０１２−００８６０９０−Ａ１号において説明された技術によって製作され得る。
【０１５６】
[0197]抑制デバイス５７２は、強磁性モールド材料３０と同じまたは類似し、強磁性モールド材料３０と同じときまたは異なるときに、および／または同じまたは異なる製作技術によって形成され得る強磁性モールド材料を含むことができる。１つの実施形態では、成形された強磁性抑制デバイス５７２は、強磁性モールド材料３０が形成されるのと同じときに射出成形プロセスによって形成される。デバイス５７２を含むモールド材料は、望ましくない電気信号がリード間を通過することを防止するのに十分な抵抗性のものでなければならない。
【０１５７】
[0198]別の実施形態では、素子５７２は、非導電性モールド材料２０と同じ材料で同じときに作製され得る。成形の圧力は、射出成形に比べてトランスファー成形の方が比較的低く、したがって抑制デバイス５７２と同じときに非導電性モールド材料２０を成形する間の成形プロセスのより低い圧力は、受動構成要素５７６をリードフレーム２４に取り付ける確実性に関して望ましくなり得る。
【０１５８】
[0199]成形されたデバイス５７２は、図示されるように受動構成要素５７６を封入するようにサイズ設定され成形される。抑制デバイス５７２は、リード２４ａから第１の方向に（たとえば上方に）高さ「ａ」で延び、リード２４ａから第２の方向に（たとえば下方に）高さ「ｂ」で延びる。ここでは、高さａおよびｂは、幾分異なるように示され、高さａは、受動構成要素５７６を封入する高さｂより大きいが、高さａおよびｂは、高さａが
受動構成要素を封入するのに十分である限りほぼ同じでもよいことが理解されよう。抑制デバイス５７２ａ＋ｂにさらにリードの厚さを加えた全体の高さは、（高さｃ＋ｄにさらにリードの厚さを加えたものによって与えられる）非導電性モールド材料２０の全体高さ未満になることができ（しかしそうであることは要求されず）、それにより、抑制デバイス５７２は、モールド材料２０単独でまたはモールド材料３０と組み合わされて画定された主要パッケージ本体を超えて延びることはない。受動素子５７６は、リードフレームのダイ１４と同じ側に示されるが、別の実施形態では、コンデンサは、リードフレームの反対側にあることができる。そのような実施形態では、距離ａは、リードフレームからの図２３に示される距離ｂより小さくてよい。
【０１５９】
[0200]さらに図２３Ａのセンサ５７０の上面図も参照すれば、例示的な実施形態では、リード２４ａ、２４ｂ、および２４ｃは、図示されるように１つまたは複数の受動構成要素５７６、５７８をそれぞれのリードの対間に、はんだ付けまたは導電性接着剤または導電性エポキシ樹脂などによって結合することを容易にする延長された領域２８を有する。代替的には、また図２３Ｂの代替的な上面図に示されるように、リードの延長された領域２８は省かれてよく、受動構成要素が、図示されるように、リードのそれぞれの対にわたって直接的に結合されてよい。図２３Ｂの配置の結果、受動構成要素５７６および５７８は、図２３Ａの実施形態と同様に互いからずらされないため、より小さい成形された強磁性抑制デバイス５７２をもたらすことができる。より具体的には、図２３Ｂの配置では、受動構成要素５７６および５７８は、リード２４ａ、２４ｂおよび２４ｂ、２４ｃのそれぞれの対にわたって、互いに平行に配置され、それによって成形された素子５７２の幅「Ｗ」が図２３Ａに示される成形された素子５７２の同じ寸法より小さくなることを可能にする。抑制デバイス５７２はここでは受動デバイス５７６および５７８を封入するが、代替的には、デバイスは、複数の成形されたデバイスを含むことができ、その各々が、１つまたは複数のそれぞれの受動構成要素（複数可）およびリード部分（複数可）を封入することが当業者によって理解されるであろう。
【０１６０】
[0201]さらに、図１と同じ要素が同じ参照記号を用いて標識される図２４も参照すれば、図１のセンサ１０に類似する形態の代替の磁場センサ５９０は、磁場感知素子またはトランスデューサ２２が中に形成された第１の活性表面１４ａと、リードフレーム１８の第１の表面上のダイ取り付け領域に取り付けられた第２の対向する表面１４ｂとを有する半導体ダイ１４と、ダイおよびリードフレームの少なくとも一部分を封入する非導電性モールド材料２０と、非導電性モールド材料に固定された強磁性モールド材料３０とを含む。リードフレーム１８は、（例示的なリード２４ａによって図２４に表される）複数のリードを含み、センサ５９０は、代替の成形された強磁性抑制デバイス５９４を含む。
【０１６１】
[0202]抑制デバイス５９４は、ここではコンデンサ５７６によって表される１つまたは複数の受動構成要素、ならびに１つまたは複数のモールド素子、ここでは第１のモールド素子５９６および第２のモールド素子５９８を封入する。第１のモールド素子５９６は、少なくとも１つの受動構成要素５７６および受動構成要素が結合されるリードの一部分を封入し、第２のモールド素子５９８は、第１のモールド素子の少なくとも一部分を封入する。
【０１６２】
[0203]図２２のモールド素子５５８のような第１のモールド素子５９６は、非導電性モールド材料２０と同じでも類似してもよい非導電性材料を含むことができ、したがって、熱硬化性および熱可塑性のモールド化合物ならびに他の市販されているＩＣモールド化合物を含むことができる。第１のモールド素子５９６が、強磁性粒子の形態などの強磁性材料を、その材料が十分に非導電性である限り含むことができることが理解されよう。図２２のモールド素子５６０のような抑制デバイス５９４の第２のモールド素子５９８は、上記で論じられたように強磁性モールド材料３０と同じでも類似してもよい。
【０１６３】
[0204]別の実施形態では、素子５９８は、第３の成形プロセス中に形成されて、要素３０が硬質の強磁性材料から作製され、本体２０が、強磁性または強磁性でない非導電性材料から作製されるときに５９８に軟質の強磁性材料を使用することを可能にすることができる。
【０１６４】
[0205]第１および第２のモールド素子５９６、５９８は、非導電性モールド材料および強磁性モールド材料２０、３０それぞれと、および互いに対して、同じまたは異なる技術によって、同じまたは異なるときに製作されてよい。１つの実施形態では、第１のモールド素子５９６は、非導電性モールド材料２０と同じときに（たとえば図８のステップ２１６または図８Ａのステップ２４４において）トランスファー成形によって形成され、第２のモールド素子５９８は、強磁性モールド材料３０と同じときに（たとえば図８のステップ２２２または図８Ａのステップ２３６において）射出成形によって形成される。第１の非導電性モールド素子５９６を用いる利益は、第２の強磁性モールド素子５９８がリードと接触することから生じ得る電気パフォーマンスのいかなる劣化または変更も解消し、および／または強磁性モールド素子５９８が形成される製作技術による（たとえば射出成形による）リード上の応力を低減することを含むことができる。
【０１６５】
[0206]第３のモールドが素子５９８を形成するために使用される場合では、第３のモールド材料は、軟質の強磁性モールド材料のものでよく、素子３０の射出モールドとは異なる時間に形成されてよい。この第３のモールドステップは、非導電性モールド材料２０の成形後であるが強磁性モールド材料３０の成形前に起こることもあるため、順序の中で３番目である必要はない。多くの場合、第３のモールド材料は、軟質の強磁性材料であるが、他の実施形態では、この第３のモールド材料は、硬質の強磁性材料でもよい。
【０１６６】
[0207]第２のモールド素子５９８は、リード２４から離間されこれと接触しないように示されるが、特定の実施形態では、第２のモールド素子がリードと接触することを可能にすることが望ましくなり得ることが当業者によって理解されるであろう。実際、第２のモールド素子５９８が十分に非導電性であり、それによってリードの電気的パフォーマンスを不必要に変えない場合、第２の成形された素子は、第１のモールド素子５９６を封入し、したがってリードと接触することができる。
【０１６７】
[0208]抑制デバイス５９４は、リード２４ａから第１の方向に（たとえば上方に）高さ「ｆ＋ａ」（第１および第２のモールド素子それぞれの高さ）で延び、リード２４から第２の方向に（たとえば下方に）高さ「ｇ＋ｂ」（第１および第２のモールド素子それぞれの高さ）で延びる。ここでは、高さａおよびｂは、互いにほぼ同じであるように示され、高さｆおよびｇは、互いにほぼ同じであるように示されるが、これはこの場合である必要はないことが理解されよう。高さａは、受動構成要素５７６を封入するように選択される。また、図示される実施形態では、第１のモールド素子５９６の厚さは、第２のモールド素子の厚さとほぼ同じであるように示されるが、これは、この場合である必要はない。
【０１６８】
[0209]抑制デバイス５９４、ａ＋ｂ＋ｆ＋ｇにさらにリードの厚さを加えた全体高さは、モールド材料３０の高さと組み合わせてモールド材料２０の高さによって画定された主要パッケージ本体の全体高さ未満になることができる（しかしそうであることは要求されない）。
【０１６９】
[0210]図１と同じ要素が同じ参照記号を用いて標識される図２５を参照すれば、図１のセンサ１０に類似する形態の代替の磁場センサ６００は、磁場感知素子またはトランスデューサ２２が中に形成された第１の活性表面１４ａと、リードフレーム１８の第１の表面上のダイ取り付け領域に取り付けられた第２の対向する表面１４ｂとを有する半導体ダイ
１４と、ダイおよびリードフレームの少なくとも一部分を封入する非導電性モールド材料２０と、非導電性モールド材料に固定された強磁性モールド材料３０とを含む。リードフレーム１８は、（例示的なリード２４によって図２５に表される）複数のリードを有し、センサ６００は、代替の抑制デバイス６０４を含む。
【０１７０】
[0211]抑制デバイス６０４は、製造中、非導電性モールド材料２０の製作前に、リード２４の上方または周りに挿入される強磁性ビーズの形態で設けられ、それにより、ビーズは、図示されるように非導電性モールド材料によって封入される。
【０１７１】
[0212]ビーズ６０４は、リード２４の上方に嵌合するようにサイズ設定された中央開口を有する。ビーズは変形可能でよく、リードに対して僅かな圧縮嵌合をもたらすように選択された中央開口寸法を有する。この配置では、製造中、ビーズは、リード２４上で滑らされ、リードの長さに沿ってダイ１４近くの場所まで摺動または押し出され得る。圧縮嵌合の結果、リードは、ダイ近くの場所の適所に留まり、その結果、非導電性モールド材料２０をリードフレームの一部分、ダイ、およびビーズの上方に成形することを容易にする。
【０１７２】
[0213]ビーズは、例として球形または管状形状でよく、その中央開口に対して対称的でよく、それによってほぼ円形の断面を有し、または代替的には、ビーズは、その中央開口に対してずらされてよく、楕円または矩形の断面などの代替の断面を有することができる。
【０１７３】
[0214]抑制デバイス６０４の全体直径は、センサのタイプおよび用途ならびにビーズを含む強磁性材料に応じて所望のＥＭＣおよびＥＭＩパフォーマンスをもたらすように選択される。強磁性ビーズに適した材料は、それだけに限定されないが、軟質のフェライト材料を含む。
【０１７４】
[0215]図１と同じ要素が同じ参照記号で標識される図２６を参照すれば、図１のセンサ１０に類似する形態の代替の磁場センサ６２０は、磁場感知素子またはトランスデューサ２２が中に形成された第１の活性表面１４ａと、リードフレーム１８の第１の表面上のダイ取り付け領域に取り付けられた第２の対向する表面１４ｂとを有する半導体ダイ１４と、ダイおよびリードフレームの少なくとも一部分を封入する非導電性モールド材料２０と、非導電性モールド材料に固定された強磁性モールド材料３０とを含む。さらに図２６Ａのセンサ６２０の上面図も参照すれば、リードフレームは、複数のリード２４ａ、２４ｂ、および２４ｃを有し、センサ６２０は、代替の抑制デバイス６２４を含む。
【０１７５】
[0216]抑制デバイス６２４は、コンデンサ５７６などの１つまたは複数の受動構成要素を封入し、１つまたは複数の強磁性ビーズ６２８およびモールド素子６３０を備える。受動構成要素５７６は、図２３の受動構成要素５７６と同じでも類似してもよい。強磁性ビーズ６２８は、図２５のビーズ６０４と同じでも類似してもよい。
【０１７６】
[0217]モールド素子６３０は、たとえば非導電性モールド材料２０と同じでも類似してもよい。しかし、ここでは、モールド素子６３０は、図示されるように受動構成要素５７６およびビーズ６２８を封入するようにサイズ設計され成形される。モールド素子６３０の高さおよび幅に影響を与える考慮事項は、上記で論じられた考慮事項と同じまたは類似することができる。
【０１７７】
[0218]モールド素子６３０は、非導電性モールド材料２０と同じまたは異なる技術によって、同じまたは異なるときに製作されてよい。代替策として、モールド素子６３０は、強磁性モールド材料３０と同じでも類似してもよく、または上記で説明されたように、た
とえば軟質の強磁性材料を含む第３のモールド材料のものでよい。
【０１７８】
[0219]さらに図２６Ａの上面図も参照すれば、受動構成要素５７６がそれにわたって結合されるリード２４ｂおよび２４ｃは、はんだ付けによってまたは導電性接着剤もしくは導電性エポキシ樹脂を用いるなどによって構成要素５７６を適所に固定することを容易にする延長された領域２８を有する。延長された領域２８はまた、たとえば受動構成要素を有さないが強磁性ビーズ６２８ａを有するリード２４ａの一方側または両側においてリードに付加されて、強磁性ビーズをリードまたは複数のリード上の所定位置に配置することを可能にすることができる。受動構成要素５７６の取り付けに使用されるリード２４ｂおよび２４ｃ上の延長された領域２８はまた、ビーズ６２８ｂ、６２８ｃをそれぞれのリードの長さに沿って置くことを助けるために使用され得る。センサ６２０は、ここでは３つの強磁性ビーズ６２８ａ、６２８ｂ、および６２８ｃを有するように示され、各々は、図示されるように、それぞれのリード２４ａ、２４ｂ、および２４ｃに関連付けられ、その周りに固定される。しかし、これより多いまたは少ないビーズおよび受動構成要素が、特定のセンサタイプ／用途に適合させるために望ましくなり得ることが当業者によって理解されるであろう。また、ビーズ６２８ａ〜６２８ｃの１つまたは複数が、主要センサ本体２０内に封入されるように（延長部２８が存在しない、またはビーズをダイの近くに配置することを妨げない前提で）ダイ１４の近くなどのそれぞれのリードに沿った異なる場所に（たとえば図２５の配置に類似して）配置され得ることもまた理解されよう。さらに、２つ以上のビーズが、同じリードに固定され得る。一実施形態では、接着材料は、モールド素子６３０の成形ステップの前にビーズをリードに固定するために使用され得る。
【０１７９】
[0220]図１と同じ要素が同じ参照記号を用いて標識される図２７を参照すれば、図１のセンサ１０に類似する形態の代替の磁場センサ６４０は、磁場感知素子またはトランスデューサ２２が中に形成された第１の活性表面１４ａと、リードフレーム１８の第１の表面１８ａ上のダイ取り付け領域１６に取り付けられた第２の対向する表面１４ｂとを有する半導体ダイ１４と、ダイおよびリードフレームの少なくとも一部分を封入する非導電性モールド材料２０と、非導電性モールド材料に固定されたモールド材料３０とを、ここではかかり１８ｃの形態の固定機構と共に含む。
【０１８０】
[0221]本発明の態様によれば、センサ６４０は、導電性コイル６４４を含む。コイルは、さまざまな理由のために、たとえば米国特許出願第２０１０／００２１１３４７号に説明されるように診断または自己試験機能のための磁場を生成するために、米国特許第８，０３０，９１８号において説明されるような校正のために、米国特許第８，０６３，６３４号に説明されるようにＧＭＲ磁場感知素子をリセットするために磁場センサにおいて使用され、これら特許文献の各々は、本出願の譲受人に譲渡され、参照によって全体的に本明細書に組み込まれる。多くの場合、そのような導電性コイルは、半導体ダイ自体上に形成される。
【０１８１】
[0222]一方で例示的なコイル６４４は、バックバイアス磁石として機能するように磁場感知素子２２に対して配置され、それによって近位目標物との移動を検出するために使用され得る磁場をもたらす。この目的を達成するために、コイル６４４は、非導電性モールド材料２０の第２の表面２０ｂに隣接して配置され、それにより、トランスデューサ２２は、図示されるようにコイル６４４より目標物１２により近くなる。ここでも、コイル６４４がトランスデューサよりも目標物に近くなるようにセンサ６４０を１８０°回転させ、または、トランスデューサの主要面が目標物に対して直交するようにセンサを９０°回転させ、それによって、トランスデューサが、たとえば平面ホール素子とは異なる感知素子感受性の軸を有する磁気抵抗素子であるときに望ましくなり得るような、磁気感受性センサの異なるタイプを達成することが特定の用途において望ましくなり得ることが理解されよう。また、コイル６４４を、その中央軸が、特定のセンサ構成および感知素子の組み
合わせのダイ１４の表面に対して平行であるように回転させることも一実施形態において望ましくなり得る。
【０１８２】
[0223]さまざまな技術および材料が、コイル６４４を形成するために使用され得る。たとえば、コイルは、コイル巻線間に絶縁体をもたらすために、さまざまなサイズの銅ワイヤから、さまざまな自動プロセスを用いて形成され得る。コイル材料の選択、ワイヤゲージの選択、巻き数、および他の設計の選択は、所望の強度の磁場を生成するように個々の用途に適合させるように容易に変更され得る。コイル６４４は、各巻きが、個々の用途およびパッケージング配置に適合するために所望に応じて、円、矩形の形状または楕円などの他の形状になるように形成されてよい。
【０１８３】
[0224]コイル６４４は、さまざまな手段によって非導電性モールド材料２０の第２の表面２０ｂに固定され得る。１つの例として、エポキシ樹脂などの接着剤が、コイルを適所に固定するために使用されてよい。適所に固定された後、モールド材料３０は、上記で説明されたやり方で、たとえば射出成形などによって形成されてよい。より具体的には、たとえば図８の例示的なプロセスによると、ステップ２１８は、ダイおよびリードフレームを備える副組立体がモールド空洞から取り外された後、副組立体がモールド材料３０の形成のために第２のモールド空洞に移動される前に、コイル６４４がモールド材料表面２０ｂに取り付けられるように改変され得る。この配置では、モールド材料３０は、図示されるようにコイルの中心内に流れることができる。
【０１８４】
[0225]作動においては、バイアス電流がコイル６４４にかけられ、コイルはバイアス磁場を発生させる。トランスデューサ２２は、目標物１２の移動によって引き起こされた磁場内の摂動（ｐｅｒｔｕｒｂａｔｉｏｎ）に反応する。モールド材料３０は、硬質の強磁性材料、軟質の強磁性材料、またはさらには非導電性材料の形態でも提供され得ることが当業者によって理解されるであろう。たとえば、材料３０が軟質の強磁性材料である実施形態では、コイル６４４によって生成された磁場は、所望に応じて軟質の強磁性モールド材料３０によって集束または別の形で集中され得る。代替的には、材料３０が硬質の強磁性材料である実施形態では、コイル６４４によってもたらされた磁場は、硬質の強磁性材料３０によってもたらされた磁場を変調させるために使用され、それによってコイル単独の場合（すなわち硬質の強磁性モールド材料３０が存在しない場合）と比較して、磁場強度の同じピーク値をもたらすために別の形で必要とされるピーク電流を低減することができる。別の実施形態では、図１９の素子５１４などの別個に形成された素子が、中央開口４０内に配設され得る。
【０１８５】
[0226]一部の実施形態では、バックバイアスの機能がコイルによってもたらされるため、モールド材料３０は、（図２９に示されるように）全体的に無くされてよく、この場合、コイル６４４が第２の表面２０ｂに取り付けられた非導電性モールド材料２０が、結果としてセンサＩＣをもたらすようにパッケージングされ得る。そのような配置は、米国特許第６，２６５，８６５号または米国特許第５，５８１，１７９号に説明されるタイプのパッケージとして提供され得、これら特許文献の各々は、本出願の譲受人に譲渡され、参照によって全体的に本明細書に組み込まれる。
【０１８６】
[0227]さらに、図３Ａと同じ要素が同じ参照記号を用いて標識される図２８も参照すれば、図３Ａのセンサ６０に類似する形態の代替の磁場センサ６５０は、磁場感知素子６４が中に配設される第１の活性表面６２ａと、リードフレーム７０の第１の表面７０ａ上のダイ取り付け領域６６に取り付けられた第２の対向する表面６２ｂとを有する半導体ダイ６２と、ダイおよびリードフレームの少なくとも一部分を封入する非導電性モールド材料７４と、非導電性モールド材料の一部分に固定されたモールド材料８０とを含む。
【０１８７】
[0228]非導電性モールド材料７４は、図示されるようにリードフレーム７０の第２の表面７０ｂから外方に延びる突起部８６を有する。上記で説明されたように、突起部８６は、（強磁性モールド材料の第２の端部８０ｂに隣接する）センサ６５０の底部表面内に隙間が存在することを防止するが、その理由は、隙間の存在は、オーバーモールディングをより難しくし得るためである。突起部は、モールド材料の第２の端部８０ｂまですべてまたは途中の一部分のみ延びることができることが当業者によって理解されるであろう。
【０１８８】
[0229]センサ６５０は、図２７のコイル６４４と同じでも類似してもよいコイル６５４を含む。ここでは、コイル６５４は、非導電性モールド材料７４の突起部８６に対して同軸に配置されるが、同軸配置は必要とされないことが理解されよう。突起部８６に向かうテーパ部は、無くされてよく、または特定の用途に適するように変更されてよいことが理解されよう。ここでも、コイル６５４は、接着剤によってモールド材料７４に固定され得る。しかし、代替的には、コイル６５４は、突起部８６に対して締まりばめをもたらすようにサイズ設定され形成されてよく、それにより、接着剤は必要でなく、コイル６５４は、モールド材料７４、リードフレーム７０、およびダイ６２を含む副組立体が、モールド材料８０の形成のためにモールド空洞内に置かれたとき（たとえば、副組立体が第１のモールド空洞から取り外された後、かつこれが第２のモールド空洞内に置かれる前にコイルが突起部８６の上方に置かれる図８の改変されたステップ２１８において）、締まりばめによってモールド材料７４に対して適所に十分保持され得る。
【０１８９】
[0230]センサ６５０は、モールド材料８０内を部分的にだけ延びてモールド材料の第２の端部８０ｂの手前で終端する、図３Ａに示されるタイプの突起部７６を有するように示されるが、非導電性モールド材料の突起部に対して同軸に配設され得る（これはそうであることは要求されないが）コイルを含む類似のセンサには、モールド材料８０の第２の端部８０ｂまで延びる図３に示されるタイプの突起部が設けられ得ることが理解されよう。
【０１９０】
[0231]作動においては、バイアス電流がコイル６５４にかけられ、コイルはバイアス磁場を発生させる。トランスデューサ６４は、目標物の移動によって引き起こされた磁場内の摂動に反応する。モールド材料８０は、硬質の強磁性材料、軟質の強磁性材料、またはさらには非導電性材料の形態でも提供され得ることが当業者によって理解されるであろう。たとえば、材料８０が軟質の強磁性材料である実施形態では、コイル６５４によって生成された磁場は、所望に応じて軟質の強磁性モールド材料８０によって集束されまたは別の形で集中され得る。代替的には、材料８０が硬質の強磁性材料である実施形態では、コイルによってもたらされた磁場は、硬質の強磁性材料８０によってもたらされた磁場を変調させるために使用され、それによってコイルのみ（すなわち硬質の強磁性モールド材料８０が存在しない場合）と同じ磁場強度をもたらすために別の形で必要とされるピーク電流を低減することができる。
【０１９１】
[0232]ここでも、バックバイアスの機能がコイルによってもたらされるため、モールド材料８０は、（図２９に示されるように）全体的に無くされてよく、この場合、コイル６５４がその表面に取り付けられた非導電性モールド材料７４が、結果としてセンサＩＣをもたらすようにパッケージングされ得る。そのような配置は、上記で参照された米国特許の１つに説明されたタイプのパッケージとして提供され得る。
【０１９２】
[0233]モールド材料８０を含む用途では、そのようなモールド材料は、図３Ａの実施形態と同じように、リードフレーム７０の近位の第１の端部８０ａから、リードフレーム（またはその何らかの部分）から遠位の第２の端部８０ｂまでテーパにされてよく、センサ６５０は、任意選択で、デバイスを保護し電気的に絶縁するためにオーバーモールドの形態の第３のモールド材料９０を含むことができる。
【０１９３】
[0234]図３Ａと同じ要素が同じ参照記号を用いて標識される図２９を参照すれば、図３Ａのセンサ６０に類似する形態の代替の磁場センサ６６０は、磁場感知素子６４が中に配設された第１の活性表面６２ａと、リードフレーム７０の第１の表面７０ａ上のダイ取り付け領域６６に取り付けられた第２の対向する表面６２ｂとを有する半導体ダイ６２と、ダイおよびリードフレームの少なくとも一部分を封入する非導電性モールド材料７４とを含む。
【０１９４】
[0235]センサ６６０は、図２７のコイル６４４と同じまたは類似することができるコイル６６４を含む。コイル６４４は、非導電性モールド材料７４に固定され、より具体的には図２９の実施形態ではこれによって封入される。コイル６６４のワイヤは、図示されるようにマンドレルまたはボビン６５６の周りに巻き付けられ得る。１つの例示的な実施形態では、マンドレル６５６は、軟質の強磁性材料またはプラスチックからなることができ、最終的なデバイスの一部のままになることができる。他の実施形態では、マンドレル６５６は、たとえば図２７および２８の場合、コイル巻き付け中に使用されるが、最終パッケージの一部にはされない。マンドレル６５６およびコイル６６４は、接着剤または他の固定機構を用いて、ダイ６２の反対側にあるリードフレーム７０の表面７０ｂに固定されてよく、それにより、この副組立体がステップ２１２において（図８）モールド空洞内に置かれ、非導電性モールド材料７４がステップ２１６において（図８）形成されるとき、コイルは、リードフレームに固定される。
【０１９５】
[0236]作動においては、バイアス電流がコイル６６４にかけられ、コイルはバイアス磁場を発生させ、トランスデューサ６４は、近位の目標物の移動によって引き起こされた磁場内の摂動に反応する。（図３Ａのモールド材料８０のような）強磁性モールド材料は、図２９のセンサ６６０においては無くされるが、強磁性モールド材料は、コイルによって生成された磁場を集中させるために（軟質の強磁性モールド材料の場合）、またはコイルが生成した磁場による変調のための磁場をもたらすために（硬質の強磁性モールド材料の場合）、任意の前述の実施形態に関連して説明されたように設けられてよいことが当業者によって理解されるであろう。
【０１９６】
[0237]本発明の好ましい実施形態が説明されてきたが、これらの概念を組み込む他の実施形態が使用されてよいことがここで当業者に明らかになるであろう。
【０１９７】
[0238]たとえば、それだけに限定されないがモールド材料の厚さを含むパッケージタイプ、形状、および寸法は、電気的および磁気的の両方の要求事項ならびに任意のパッケージング考慮事項に関して個々の用途に適合させるように容易に変更され得ることが当業者によって理解されるであろう。
【０１９８】
[0239]さまざまな実施形態に関連して本明細書において示され説明されたさまざまな特徴は、選択的に組み合わせられ得ることもまた理解されよう。数多くの例のほんのいくつかのものとして、図１に示されるかかり、図１５のバイアス磁石に設けられたチャネル、図２３〜２４のリードに取り付けられた受動構成要素、および図２７〜２９のコイルが、他の実施形態において使用されてよい。
【０１９９】
[0240]したがって、本発明は、説明された実施形態に限定されてはならず、そうではなく、付属の特許請求の範囲の趣旨および範囲のみによって限定されなければならないものと考えられる。本明細書において引用されたすべての公報および参照文献は、明示的に参照によって全体的に本明細書に組み込まれる。
【図１】
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【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図４】
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【図４Ａ】
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【図５】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図８Ａ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２６Ａ】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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