(57)【要約】【課題】  特殊なキャピラリを用いたり実装工程を複雑にすることなく、従って製造コストの上昇を招くことなくワイヤの突出高さを低減することができる電子部品アセンブリ及び電子部品アセンブリの製造方法を提供する。【解決手段】  複数の部品電極を１つの面上に有する少なくとも１つの電子部品と、少なくとも１つの電子部品を上述の１つの面が基板表面と同方向に向くように搭載した基板とを備えており、少なくとも１つの電子部品の前記複数の部品電極と基板側に設けられた複数の配線電極とが複数のワイヤによってそれぞれボンディングされており、各ワイヤが、各部品電極及び各配線電極に対して共にボール部無しでボンディングされている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の部品電極を１つの面上に有する少なくとも１つの電子部品と、該少なくとも１つの電子部品を前記１つの面が基板表面と同方向に向くように搭載した基板とを備えており、前記少なくとも１つの電子部品の前記複数の部品電極と前記基板側に設けられた複数の配線電極とが複数のワイヤによってそれぞれボンディングされており、前記各ワイヤが、前記各部品電極及び前記各配線電極に対して共にボール部無しでボンディングされていることを特徴とする電子部品アセンブリ。
【請求項２】
前記各ワイヤの側面が、前記各部品電極及び前記各配線電極にそれぞれボンディングされていることを特徴とする請求項１に記載の電子部品アセンブリ。
【請求項３】
前記各ワイヤが、前記部品電極側及び前記配線電極側において、前記基板表面に沿って伸長するようにボンディングされていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子部品アセンブリ。
【請求項４】
前記各ワイヤが金線であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電子部品アセンブリ。
【請求項５】
前記金線が前記各部品電極及び前記各配線電極に圧接ボンディングされていることを特徴とする請求項４に記載の電子部品アセンブリ。
【請求項６】
前記電子部品が、半導体チップであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電子部品アセンブリ。
【請求項７】
前記電子部品が、前記１つの面をセンサ面とする磁気センサであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電子部品アセンブリ。
【請求項８】
複数の部品電極を１つの面上に有する少なくとも１つの電子部品を、該１つの面が基板表面と同方向に向くように基板上に搭載し、前記少なくとも１つの電子部品の前記複数の部品電極と前記基板側に設けられた複数の配線電極とを複数のワイヤによってそれぞれボンディングする電子部品アセンブリの製造方法であって、前記各ワイヤのボンディングが、まず、該ワイヤの一端の近傍を折り曲げ、該ワイヤの該折り曲げした一端を前記複数の部品電極の１つ又は前記複数の配線電極の１つにボンディングし、次いで、該ワイヤの他端を前記複数の配線電極の１つ又は前記複数の部品電極の１つにボンディングするものであることを特徴とする電子部品アセンブリの製造方法。
【請求項９】
前記ワイヤの前記一端及び前記他端を、ボール部無しで前記部品電極及び前記配線電極、又は前記配線電極及び前記部品電極にそれぞれボンディングすることを特徴とする請求項８に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記ワイヤの前記一端及び前記他端の側面を前記部品電極及び前記配線電極、又は前記配線電極及び前記部品電極に圧接ボンディングすることを特徴とする請求項８又は９に記載の製造方法。
【請求項１１】
前記圧接ボンディングが超音波ボンディングであることを特徴とする請求項１０に記載の製造方法。
【請求項１２】
前記ワイヤが金線であることを特徴とする請求項８から１１のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１３】
前記電子部品が、半導体チップであることを特徴とする請求項８から１２のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１４】
前記電子部品が、前記１つの面をセンサ面とする磁気センサであることを特徴とする請求項８から１２のいずれか１項に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば磁気センサや半導体チップ等の電子部品を組み込んだ電子部品アセンブリ及び電子部品アセンブリの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気センサや半導体チップ等の電子部品を基板上に実装する際には、ボール式のワイヤボンディング方法が一般的に用いられている。この方法は、良く知られているように、基板上に固着された例えば半導体チップの接合面（部品電極）にキャピラリを下降させ、キャピラリ内部に挿通しているワイヤの一端に設けたボール部を押し当てて接合し、次いで、キャピラリを上昇させた後、基板側の接合面（配線電極）位置に移動してワイヤの他端をその接合面に接合するものである。
【０００３】
このようなワイヤボンディング方法によると、キャピラリの構造上、ワイヤが電子部品の上面から上方に垂直に立ち上がってしまうため、その立ち上がり高さ（電子部品の接合面からの突出高さ）がどうしても大きくなってしまい、電子部品の薄型化を図ることができない。
【０００４】
電子部品の接合面からのワイヤの突出高さを低下させる方法として、キャピラリの構造を変更し、ワイヤがボール部から斜め方向に立ち上がるようにしたワイヤボンディング方法は、公知である（例えば、特許文献１及び２）。
【０００５】
また、接合面に圧着したボール部上にワイヤ側面をさらに圧着してワイヤの折り曲げを行い、突出高さを低下させたワイヤボンディング方法も公知である（例えば、特許文献３）。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−０９０３２０号公報
【特許文献２】特開平５−２０６１９０号公報
【特許文献３】特開平９−０５１０１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１及び２に記載されているワイヤボンディング方法によると、斜め方向にワイヤが接合されるための特殊な構造のキャピラリを使用しなければならず、製造コストが上昇してしまう。また、特許文献３に記載されているワイヤボンディング方法によると、キャピラリの特殊な動作が必要となるので、ボンディング工程が複雑となり、工程時間が長くなって製造コストが上昇してしまう。
【０００８】
しかも、これらいずれの公知方法によっても、電子部品の接合面からのワイヤの突出高さを大幅に低減することは難しい。例えば、突出高さをボール部の高さ以下に低くすることはできない。特に、センサ面と電極形成面とが同一面であるような磁気センサにおいては、磁気信号発生源と磁気センサとの間隔をできるだけ小さくすることが要求されるが、従来のワイヤボンディング方法では、この要求に応えることが全くできない。
【０００９】
従って本発明の目的は、ワイヤの突出高さをより低減することができる電子部品アセンブリ及び電子部品アセンブリの製造方法を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、特殊なキャピラリを用いたり実装工程を複雑にすることなく、従って製造コストの上昇を招くことなく、ワイヤの突出高さを低減することができる電子部品アセンブリ及び電子部品アセンブリの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によれば、複数の部品電極を１つの面上に有する少なくとも１つの電子部品と、少なくとも１つの電子部品を上述の１つの面が基板表面と同方向に向くように搭載した基板とを備えており、少なくとも１つの電子部品の前記複数の部品電極と基板側に設けられた複数の配線電極とが複数のワイヤによってそれぞれボンディングされており、各ワイヤが、各部品電極及び各配線電極に対して共にボール部無しでボンディングされている電子部品アセンブリが提供される。
【００１２】
ワイヤが、電子部品側の部品電極に対してボール部無しでボンディングされているため、部品電極からのワイヤ突出高さが非常に小さくなり、電子部品アセンブリ全体としてのその表面方向への突出量が小さくなる。その結果、電子部品が半導体チップの場合には、半導体装置の薄型化を図ることができ、また、電子部品が磁気センサの場合には磁気信号発生源とのギャップをより小さく保って検出特性を向上させることができる。
【００１３】
各ワイヤの側面が、各部品電極及び各配線電極にそれぞれボンディングされていることが好ましい。
【００１４】
各ワイヤが、部品電極側及び配線電極側において、基板表面に沿って伸長するようにボンディングされていることが好ましい。
【００１５】
各ワイヤが金線であることも好ましい。この場合、金線が各部品電極及び各配線電極に圧接ボンディングされていることがより好ましい。
【００１６】
電子部品が、半導体チップであるか、又は上述の１つの面をセンサ面とする磁気センサであることも好ましい。
【００１７】
本発明によれば、さらに、複数の部品電極を１つの面上に有する少なくとも１つの電子部品を、この１つの面が基板表面と同方向に向くように基板上に搭載し、少なくとも１つの電子部品の複数の部品電極と基板側に設けられた複数の配線電極とを複数のワイヤによってそれぞれボンディングする電子部品アセンブリの製造方法が提供される。特に本発明によれば、各ワイヤのボンディングが、まず、ワイヤの一端の近傍を折り曲げ、ワイヤの折り曲げした一端を複数の部品電極の１つ又は複数の配線電極の１つにボンディングし、次いで、ワイヤの他端を複数の配線電極の１つ又は複数の部品電極の１つにボンディングするものである。
【００１８】
ワイヤの一端の近傍を折り曲げ、ワイヤの折り曲げした一端を複数の部品電極の１つにボンディングするか、ワイヤの他端を複数の部品電極の１つにボンディングしているので、部品電極に対してはボール部無しでボンディングできるため、部品電極からのワイヤ突出高さが非常に小さくなり、電子部品アセンブリ全体としてのその表面方向への突出量が小さくなる。その結果、電子部品が半導体チップの場合には、半導体装置の薄型化を図ることができ、また、電子部品が磁気センサの場合には磁気信号発生源とのギャップをより小さく保って検出特性を向上させることができる。しかも、そのために、特殊構造のキャピラリは不要であり、一般的な構造のキャピラリを使用可能である。従って、製造コストの上昇及び工程時間の長大化を招くこともない。
【００１９】
ワイヤの一端及び他端を、ボール部無しで部品電極及び配線電極、又は配線電極及び部品電極にそれぞれボンディングすることが好ましい。
【００２０】
ワイヤの一端及び他端の側面を部品電極及び配線電極、又は配線電極及び部品電極に圧接ボンディングすることが好ましい。この場合、圧接ボンディングが超音波ボンディングであることがより好ましい。
【００２１】
ワイヤが金線であることも好ましい。
【００２２】
電子部品が、半導体チップであるか、又は上述の１つの面をセンサ面とする磁気センサであることも好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、部品電極からのワイヤ突出高さが非常に小さくなり、電子部品アセンブリ全体としてのその表面方向への突出量が小さくなる。その結果、電子部品が半導体チップの場合には、半導体装置の薄型化を図ることができ、また、電子部品が磁気センサの場合には磁気信号発生源とのギャップをより小さく保って検出特性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１は本発明の一実施形態として、磁気ロータリエンコーダ、磁気センサアセンブリ及び磁気センサチップの構造を詳細に示す斜視図及び分解斜視図である。
【００２５】
同図（Ａ）は回転体の変位量、変位方向などを検出するための磁気ロータリエンコーダの構成例を示している。この磁気ロータリエンコーダ１０は、図示しない回転体の外周に沿って固着されたテープ状の磁気媒体（磁気信号発生源）１０ａと、静止位置に固定された磁気センサアセンブリ１０ｂとから構成されている。
【００２６】
磁気媒体１０ａは、テープ状の樹脂フィルム上に磁性層をコーティングし、この磁性層に所定の着磁ピッチλ（本実施形態では、λ＝２０μｍ）で磁気記録がなされている。磁気センサアセンブリ１０ｂは、潤滑剤を塗布したこの磁気媒体１０ａに磁気センサチップの摺動面が接触して摺動できるように取り付けられている。
【００２７】
磁気センサアセンブリ１０ｂは、同図（Ｂ）に示すように、金属板部材によって形成されたサスペンション１１と、このサスペンション１１の先端部の表面に接着剤等で固着された磁気センサチップ１２と、このサスペンション１１に接着剤等で固着されており、接続導体を備えたフレクシブルプリント回路（ＦＰＣ）部材１３とを備えている。なお、本実施形態におけるサスペンション１１及びＦＰＣ部材１３が本発明の基板に対応している。従って、磁気センサチップ１２は基板上に装着されており、後述する配線電極もこの基板上に形成されていることとなる。
【００２８】
ＦＰＣ部材１３は、樹脂フィルム上に接続導体及び接続パッドをパターニングし、接続導体部分を樹脂層で被覆したものであり、可撓性を有する配線部材である。このＦＰＣ部材１３は、サスペンション１１の裏面に沿って固着されており、サスペンション１１の先端で折り返されてその先端部がサスペンション１１の表面に固着されている。ＦＰＣ部材１３の先端部に設けられた配線電極（配線パッド）と、磁気センサチップ１２に形成された部品電極（センサ電極端子）とは、後述するように、ワイヤ１４を用いたワイヤボンディングによって電気的に接続されている。
【００２９】
本実施形態における磁気センサチップ１２は、同図（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、細長い直方体形状のセンサ基板１５と、このセンサ基板１５の表面１５ａ上に積層形成された複数の、この場合２つの、ＧＭＲ素子又はＴＭＲ素子１６と、表面１５ａ上に形成されており、ＧＭＲ素子又はＴＭＲ素子１６とセンサ電極端子１７とを電気的に接続するリード導体１８及びビアホール導体１９と、センサ基板１５の表面１５ａ、ＧＭＲ素子又はＴＭＲ素子１６及びリード導体１８を覆い、ビアホール導体１９が内部を貫通する保護膜である絶縁被覆膜２０とから主として構成されている。絶縁被覆膜２０の表面が摺動面２０ａを構成しており、その一部が磁気媒体１０ａに接触する領域となる。センサ電極端子１７は絶縁被覆膜２０の表面上に形成されている。
【００３０】
２つのＧＭＲ素子又はＴＭＲ素子１６は、磁気センサアセンブリ１０ｂの磁気媒体１０ａに対する相対的な移動方向、即ち磁気媒体１０ａの着磁ピッチ方向、と同じ方向に所定間隔、例えば２０μｍの間隔で互いに平行に配置されている。ＧＭＲ素子又はＴＭＲ素子１６の各々は、２つの直線部分をＵ字状に折り返した直線ストリップ形状となっている。このように折り返しされているのは、ＧＭＲ素子又はＴＭＲ素子１６を高出力化及び高感度化するためである。ＧＭＲ素子又はＴＭＲ素子１６の長さは約１８０μｍ程度であり、その先端はセンサ基板１５の先端面１５ｂに露出はしておらず、この先端面から約１００μｍ程度後退した位置に形成されている。
【００３１】
センサ基板１５は例えばアルティック（Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣ）から形成されている。センサ電極端子１７、リード導体１８及びビアホール導体１９は、例えば銅（Ｃｕ）等の導電体材料から形成されている。各ＧＭＲ素子又はＴＭＲ素子１６は、一般的な多層構造のＧＭＲ素子又はＴＭＲ素子から形成されている。
【００３２】
図２は、本実施形態における磁気センサの部品電極とＦＰＣ部材の配線電極とのワイヤボンディング構造を説明する断面図である。
【００３３】
同図に示すように、本実施形態では、例えば金線等の細い金属線からなるワイヤ１４が、磁気センサチップ１２に形成された部品電極（センサ電極端子）１７に対しても、及びＦＰＣ部材１３に設けられた配線電極（配線パッド）２１に対してもその端にボール部を設けず、単にワイヤ１４の側面１４ａ及び１４ｂをそれぞれ圧接してボンディングされている。
【００３４】
ワイヤが、磁気センサチップ１２側のセンサ電極端子１７に対してボール部無しでボンディングされているため、センサ電極端子１７から上方へのワイヤ突出高さが非常に小さくなり、磁気センサアセンブリ全体として表面方向への突出量が小さくなる。
【００３５】
図３は、本実施形態における磁気センサチップの実装工程を説明する断面図である。
【００３６】
まず、サスペンション１１上にＦＰＣ部材１３を固着すると共に、磁気センサチップ１２をそのセンサ面及びセンサ電極端子１７が上方となるように固着する。
【００３７】
次いで、同図（Ａ）に示すように、ワイヤボンディング装置のキャピラリ２２を磁気センサチップ１２のセンサ電極端子１７の上方に位置させる。このキャピラリ２２内には、金線（ワイヤ）１４′が挿通しており、この金線１４′の先端部が下方に突出している。
【００３８】
次いで、同図（Ｂ）に示すように、押し当て部材２３を金線１４′の先端部に押し当て、その先端に折り曲げ部１４ａ′を形成する。
【００３９】
次いで、同図（Ｃ）に示すように、キャピラリ２２を下降させて金線１４′の折り曲げ部１４ａ′をセンサ電極端子１７に押し当て、この金線の一端の側面１４ａを超音波ボンディングによって接合する。
【００４０】
その後、同図（Ｄ）に示すように、キャピラリ２２を水平移動させ、ＦＰＣ部材１３の配線パッド２１位置で下降させて、金線１４の他端部の側面１４ｂを配線パッド２１に押し当て、超音波ボンディングによって接合し、図示しないクランプ機構で金線を押さえながら切断する。
【００４１】
これにより、同図（Ｅ）に示すように、配線パッド２１及びセンサ電極端子１７に対して、金線１４の側面１４ａ及び１４ｂでそれぞれ圧接ボンディングされた構造が得られる。
【００４２】
このように、従来と同じ一般的なキャピラリを用いかつワイヤの先端を折り曲げするのみで、従って製造コストの上昇及び工程時間の長大化を招くことなく、センサ電極端子１７からワイヤ１４があまり突出しないボンディング構造を得ることができる。
【００４３】
図４及び図５は、本実施形態及び従来技術におけるワイヤボンディング構造を説明する側面図及び立面図である。
【００４４】
両図から分かるように、本実施形態によれば、従来技術の場合に比して、センサ電極端子、従って磁気センサチップ１２の上面、からのワイヤの突出高さＨｐを最小限に抑えることができるので、磁気センサアセンブリ１０ｂの磁気媒体１０ａに対するピッチ角を従来技術の場合より小さくし、センサ面をより磁気媒体に近づけることができる。その結果、磁気信号の検出が容易となり検出出力を増大させることができる。
【００４５】
ワイヤの突出高さＨｐは、ワイヤの側面を圧接しているため、ワイヤ径以上となるが、磁気センサチップの端縁でワイヤが傷つかぬように、ワイヤ径よりわずかに大きくしてその部分に間隙を設けることが望ましい。ただし、突出高さＨｐをワイヤ径の２倍以下とすることが好ましい。
【実施例】
【００４６】
実際に本実施形態のボンディング方法及び従来技術によるボンディング方法によって、複数のサンプルを作成し、そのワイヤ突出高さＨｐを測定した。
【００４７】
その結果が表１に示されている。ただし、サンプル番号１〜４は本実施形態により、サンプル番号５〜８は従来技術によりボンディングしたものである。金線の径は０．０２５ｍｍ、磁気センサチップの高さは０．３００ｍｍであった。
【００４８】
【表１】
2006114539.tif 000003
【００４９】
表１より、本発明のボンディング方法によれば、ワイヤ突出高さＨｐが大幅に減少していることが分かる。
【００５０】
上述した実施形態においては、ワイヤ１４を磁気センサチップ１２のセンサ電極端子１７にまずボンディングした後、ＦＰＣ部材１３の配線パッド２１にボンディングしているが、この順序が逆であっても良いことは明らかである。
【００５１】
電子部品としては、以上述べた磁気センサチップの他に、他のセンサ部品、半導体チップやその他の部品であっても良く、これらの電子部品の場合にも上述の実施形態及び実施例の場合と同様に本発明が適用可能である。
【００５２】
以上述べた実施形態及び実施例は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施形態における磁気ロータリエンコーダ、磁気センサアセンブリ及び磁気センサチップの構造を詳細に示す斜視図及び分解斜視図である。
【図２】図１の実施形態における磁気センサの部品電極とＦＰＣ部材の配線電極とのワイヤボンディング構造を説明する断面図である。
【図３】図１の実施形態における磁気センサチップの実装工程を説明する断面図である。
【図４】図１の実施形態におけるワイヤボンディング構造を説明する側面図及び立面図である。
【図５】従来技術におけるワイヤボンディング構造を説明する側面図及び立面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０  磁気ロータリエンコーダ
１０ａ  磁気媒体
１０ｂ  磁気センサアセンブリ
１１  サスペンション
１２  磁気センサチップ
１３  ＦＰＣ部材
１４  ワイヤ、金線
１４ａ、１４ａ′、１４ｂ  側面
１５  センサ基板
１５ａ  表面
１５ｂ  先端面
１６  ＧＭＲ素子又はＴＭＲ素子
１７  センサ電極端子
１８  リード導体
１９  ビアホール導体
２０  絶縁被覆膜
２０ａ  摺動面
２１  配線パッド
２２  キャピラリ
２３  押し当て部材
【図１】
2006114539.tif 000004
【図２】
2006114539.tif 000005
【図３】
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【図４】
2006114539.tif 000007
【図５】
2006114539.tif 000008