(57)【要約】【課題】封止体とリードフレームを一体に切断して個片化する工程を含む方法で製造される半導体装置において、端子底面の面積が小さい場合でも半田付けによる十分な実装強度を確保する。【解決手段】半導体装置１００は、磁電変換機能を有し複数の電極を備えた半導体素子１０、平面視で半導体素子の周囲に配置されたリード端子２１〜２４、複数の金属細線、および封止体５０を備える。複数のリード端子の少なくとも一つは、封止体底面５１から露出する端子底面２１ａ〜２４ａ、封止体上面５２から露出する端子上面２１ｂ〜２４ｂ、封止体側面５３から露出する端子外側面２１ｃ〜２４ｃ，２１ｄ〜２４ｄを有する。断面視で、端子外側面の少なくとも一部は、端子底面の端部より外側に張り出している。すなわち、平面視で、端子底面側の端部Ｈ１，Ｈ３が端子上面側の端部Ｈ２，Ｈ４より内側にある。【選択図】図１
2018163908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁電変換機能を有し、複数の電極を備えた半導体素子と、
平面視で前記半導体素子の周囲に配置された複数のリード端子と、
前記半導体素子の前記複数の電極と前記複数のリード端子とを、それぞれ電気的に接続する複数の導体と、
前記半導体素子、前記リード端子、および前記複数の導体を封止する封止体であって、実装側の面である封止体底面、前記封止体底面の反面である封止体上面、および前記封止体底面の端部から前記封止体上面の端部に至る封止体側面を有する封止体と、
を備え、
前記複数のリード端子の少なくとも一つは、前記封止体底面において前記封止体から露出する端子底面、前記端子底面の反面である端子上面、および前記封止体側面において前記封止体から露出する端子外側面を有し、
断面視で、前記端子外側面の少なくとも一部は、前記端子底面の端部より外側に張り出している半導体装置。
【請求項２】
前記端子外側面は平面または曲面である請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記複数のリード端子の前記端子底面の合計面積は０．０８ｍｍ2未満である請求項１または２記載の半導体装置。
【請求項４】
前記封止体は合成樹脂を含む材料で形成されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記リード端子の厚さは１１０μｍ以下である請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記封止体の厚さは２３０μｍ未満である請求項１〜５のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記端子外側面は平面であり、前記端子外側面と前記端子底面とのなす角度が９０°より大きく１２０°以下である請求項１〜６のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記端子外側面は曲面であり、
前記端子外側面は、前記端子底面を構成する第一の辺および前記端子上面側の辺である第二の辺を有し、
前記第一の辺と前記第二の辺とを接続する仮想平面と、前記端子底面と、のなす角度が９０°より大きく１２０°以下である請求項１〜７のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記端子底面に形成された外装メッキ層を有する請求項１〜８のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記半導体素子は、前記複数の電極が電気的に接続された活性層と、前記活性層が形成された基板とを有し、
前記基板の前記活性層とは反対側の面である裏面が前記封止体底面から露出している、または前記裏面に形成された保護層が前記封止体底面から露出している請求項１〜９のいずれか一項に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化に伴い、電子部品の小型・薄型化が進展している。その中で、センサなどの半導体装置では、ＳＯＮ（Small Outline Non-leaded Package）やＱＦＮ（Quad flat no lead package）と称されるノンリードタイプのパッケージが採用されている。
ＳＯＮやＱＦＮによるパッケージの製造方法（特許文献１などを参照）では、先ず、リードフレーム上の複数位置に複数の素子を搭載した後、合成樹脂で複数の素子を含むリードフレーム全体を一括して封止する。次に、ダイシングブレードにより、合成樹脂を含む材料で形成される封止体とリードフレームを一体に切断して個片化することで、一つの素子と複数のリード端子とを含む半導体装置を、複数個得る。
【０００３】
複数個の半導体装置は、例えば、リード端子の一面が封止体の一面から露出し、この露出面に外装メッキ層が形成された状態で得られる。そして、得られた半導体装置をプリント基板に実装する際に、リード端子の露出面が、外装メッキ層を介してプリント基板の配線パターン上に半田付けされる。つまり、上述の方法で得られた半導体装置の封止体は実装側の面である封止体底面を有し、リード端子は封止体端面から露出する端子底面を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２４２６４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の方法で製造された半導体装置には、半導体装置の小型化に伴い、封止体端面から露出する端子底面の面積が小さくなると、半田付け面積が小さくなることに起因して実装強度が低下するという問題点がある。
この発明の課題は、端子底面の面積が小さい場合でも半田付けによる十分な実装強度が確保できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、この発明の一態様の半導体装置は、下記の構成要件(1)〜(6)を有する。
(1)磁電変換機能を有し、複数の電極を備えた半導体素子を備えている。
(2)平面視で前記半導体素子の周囲に配置された複数のリード端子を備えている。
(3)半導体素子の複数の電極と複数のリード端子とを、それぞれ電気的に接続する複数の導体を備えている。
(4)封止体を備えている。この封止体は、半導体素子、リード端子、および複数の導体を封止する。この封止体は、実装側の面である封止体底面と、封止体底面の反面である封止体上面と、封止体底面の端部から封止体上面の端部に至る封止体側面と、を有する。
(5)複数のリード端子の少なくとも一つは、封止体底面から露出する端子底面、端子底面の反面である端子上面、および封止体側面から露出する端子外側面を有する。
(6)断面視で、端子外側面の少なくとも一部は、端子底面の端部より外側に張り出している。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の一態様の半導体装置は、端子底面の面積が小さい場合でも半田付けによる十分な実装強度が確保され易くなる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第一実施形態の磁気センサを示す斜視図（ａ）と、平面図（ｂ）と、（ｂ）のＣ−Ｃ断面図（ｃ）である。
【図２】第一実施形態の磁気センサの封止体第一側面を示す側面図（ａ）と、底面図（ｂ）と、封止体第二側面を示す側面図（ｃ）である。
【図３】第一実施形態の磁気センサの製造方法を工程順に説明する平面図である。
【図４】第一実施形態の磁気センサの製造方法の樹脂封止工程以降を工程順に説明する断面図（ａ）〜（ｄ）と側面図（ｅ）である。
【図５】第一実施形態の磁気センサがプリント基板に実装された状態を示す断面図であって、（ａ）は磁気センサの断面が図１（ｂ）のＶ−Ｖ断面の場合の図、（ｂ）は磁気センサの断面が図１（ｂ）のＣ−Ｃ断面の場合の図である。
【図６】第二実施形態の磁気センサを示す平面図（ａ）と、（ａ）のＢ−Ｂ断面図（ｂ）と、（ａ）のＣ−Ｃ断面図（ｃ）である。
【図７】第二実施形態の磁気センサの製造方法の樹脂封止工程以降を工程順に説明する断面図（ａ）〜（ｄ）と側面図（ｅ）である。
【図８】第二実施形態の磁気センサがプリント基板に実装された状態を示す断面図であって、（ａ）は磁気センサの断面が図６（ａ）のＣ−Ｃ断面の場合の図、（ｂ）は磁気センサの断面が図６（ａ）のＢ−Ｂ断面の場合の図である。
【図９】端子第一外側面のみが封止体から露出している磁気センサの例を示す斜視図（ａ）と、平面図（ｂ）である。
【図１０】図９の磁気センサの封止体第一側面を示す側面図（ａ）と、底面図（ｂ）と、封止体第二側面を示す側面図（ｃ）である。
【図１１】端子第二外側面のみが封止体から露出している磁気センサの例を示す斜視図（ａ）と、平面図（ｂ）である。
【図１２】図１１の磁気センサの封止体第一側面を示す側面図（ａ）と、底面図（ｂ）と、封止体第二側面を示す側面図（ｃ）である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明の実施形態について説明するが、この発明は以下に示す実施形態に限定されない。以下に示す実施形態では、この発明を実施するために技術的に好ましい限定がなされているが、この限定はこの発明の必須要件ではない。
なお、以下の説明で使用する図において、図示されている各部の寸法関係は、実際の寸法関係と異なる場合がある。
【００１０】
〔第一実施形態〕
第一実施形態として、磁電変換機能を有する半導体素子としてホール素子を用いた磁気センサ（半導体装置）について説明する。
［構成］
図１および図２に示すように、この実施形態の磁気センサ１００は、ホール素子１０と、四個（複数）のリード端子２１〜２４と、四本（複数）の金属細線３１〜３４と、絶縁層４０と、合成樹脂を含む材料で形成された封止体５０と、外装メッキ層６０とを有する。磁気センサ１００は、ホール素子１０を載置するためのアイランド部を有さない。つまり、磁気センサ１００はアイランドレス構造を有する。なお、図１（ａ）では外装メッキ層６０が省略されている。
【００１１】
図１（ａ）に示すように、磁気センサ１００は四角錐台の外観形状を有する。この四角錐台の内部に、ホール素子１０と、リード端子２１〜２４と、金属細線３１〜３４と、絶縁層４０が配置されている。封止体５０をなす材料は、これらの部品と四角錐台をなす六個の面との間を埋めるとともに、六個の面を形成している。つまり、封止体５０は、実装側の面である封止体底面５１と、その反面である封止体上面５２と、封止体底面５１の端部から封止体上面５２の端部に至る封止体第一側面５３および封止体第二側面５４を有する。
封止体底面５１と封止体上面５２は互いに平行な相似の長方形であり、封止体底面５１は封止体上面５２より面積が大きい。封止体第一側面５３は、封止体底面５１および封止体上面５２をなす各長方形の長辺同士を接続する斜面である。封止体第二側面５４は、封止体底面５１および封止体上面５２をなす各長方形の短辺同士を接続する斜面である。
【００１２】
＜ホール素子＞
図１（ｂ）に示すように、ホール素子１０は、基板１１上に形成された活性層（磁気感受部）１２と、活性層１２と電気的に接続された四個（複数）の電極１３ａ〜１３ｄとを有する。図１（ｂ）では、封止体５０の内部に存在するこれらの部品が実線で記載されている。
図１（ｂ）および図２（ｂ）に示すように、ホール素子１０の基板１１の平面形状は正方形である。基板１１は、例えば、半絶縁性のガリウムヒ素（ＧａＡｓ）を含む材料で形成されている。また、基板１１としては、シリコン（Ｓｉ）などを含む材料で形成された半導体基板や、フェライト基板などの磁気を収束する効果のある基板を用いることもできる。
活性層１２は、例えば、インジウムアンチモン（ＩｎＳｂ）やガリウムヒ素などの化合物半導体を含む材料で形成された薄膜である。
ホール素子１０の厚さは、例えば１００μｍ以下である。
【００１３】
＜リード端子＞
リード端子２１〜２４は、磁気センサ１００と外部との電気的接続を得るための端子である。図１（ｂ）に示すように、リード端子２１〜２４は、平面視でホール素子１０の周囲に配置されている。
図１および図２に示すように、リード端子２１〜２４は、封止体底面５１と同一面内にある端子底面２１ａ〜２４ａと、端子底面２１ａ〜２４ａと平行でその反面である端子上面２１ｂ〜２４ｂと、封止体第一側面５３と同一面内にある端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃと、封止体第二側面５４と同一面内にある端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄとを有する。また、リード端子２１〜２４は、ホール素子１０側の面である内側面２１ｅ〜２４ｅと、隣のリード端子との対向面２１ｆ〜２４ｆとを有する。内側面２１ｅ〜２４ｅおよび対向面２１ｆ〜２４ｆは、端子底面２１ａ〜２４ａに対して垂直な面である。
【００１４】
つまり、リード端子２１〜２４は、直方体の四側面のうち接触する二側面が端子底面２１ａ〜２４ａから端子上面２１ｂ〜２４ｂ側に向けて徐々に外側に張り出す斜面となった形状を有している。すなわち、端子外側面の全部（少なくとも一部）が、端子外側面の端子底面側の端部より外側に張り出している。リード端子２１〜２４において、その二側面（斜面）は端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃおよび端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃである。
端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃおよび端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃは、リード端子２１〜２４の厚さ方向全体で、端子底面２１ａ〜２４ａから端子上面２１ｂ〜２４ｂ側に向けて徐々に外側に張り出して立ち上がる立ち上がり面となっている。端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃは、封止体第一側面５３の斜面に沿った斜面である。端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄは、封止体第二側面５４の斜面に沿った斜面である。すなわち、リード端子２１〜２４の立ち上がり面である端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃおよび端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄは平面である。
【００１５】
これにより、平面視で、端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃの端子底面２１ａ〜２４ａを構成する辺（立ち上がり面である端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃの端子底面２１ａ〜２４ａ側の端部）Ｈ１は、端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃの端子上面２１ｂ〜２４ｂを構成する辺（立ち上がり面である端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃの端子上面２１ｂ〜２４ｂ側の端部）Ｈ２より内側にある。また、平面視で、端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄの端子底面２１ａ〜２４ａを構成する辺（立ち上がり面である端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄの端子底面２１ａ〜２４ａ側の端部）Ｈ３は、端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄの端子上面２１ｂ〜２４ｂを構成する辺（立ち上がり面である端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄの端子上面２１ｂ〜２４ｂ側の端部）Ｈ４より内側にある。辺Ｈ１〜Ｈ４はリード端子２３にのみ表示する。
【００１６】
すなわち、端子底面２１ａ〜２４ａ、端子上面２１ｂ〜２４ｂ及び端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃを通る断面視で、端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃの全部（少なくとも一部）は、端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃの端子底面２１ａ〜２４ａ側の端部Ｈ１より外側に張り出している。端子底面２１ａ〜２４ａ、端子上面２１ｂ〜２４ｂ及び端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃを通る断面とは、図１（ｂ）に示すＶ−Ｖ断面で示される、端子上面２１ｂ〜２４ｂに垂直な断面である。また、「外側」とは、端子底面２１ａ〜２４ａ、端子上面２１ｂ〜２４ｂ及び端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃを通る断面視で、端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃに対して垂直方向又は垂直成分を有し封止体５０内部から封止体５０外部に向く方向をいう。
【００１７】
また、端子底面２１ａ〜２４ａ、端子上面２１ｂ〜２４ｂ及び端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄを通る断面視で、端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄの全部（少なくとも一部）は、端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄの端子底面２１ａ〜２４ａ側の端部Ｈ３より外側に張り出している。端子底面２１ａ〜２４ａ、端子上面２１ｂ〜２４ｂ及び端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄを通る断面とは、図１（ｂ）に示すＣ−Ｃ断面で示される断面で示される、端子上面２１ｂ〜２４ｂに垂直な断面（図１（ｃ）に示す断面）である。また、「外側」とは、端子底面２１ａ〜２４ａ、端子上面２１ｂ〜２４ｂ及び端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄを通る断面視で、端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄに対して垂直方向又は垂直成分を有し封止体５０内部から封止体５０外部に向く方向をいう。
【００１８】
端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃと端子底面２１ａ〜２４ａとのなす角度θ１は、例えば９５°であり、９０°より大きく１２０°以下であることが好ましい。端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄと端子底面２１ａ〜２４ａとのなす角度θ２は、例えば１１０°であり、９０°より大きく１２０°以下であることが好ましい。
端子底面２１ａ〜２４ａの合計面積は、例えば０．０６ｍｍ2であり、０．０８ｍｍ2未満であることが好ましく、０．０７５ｍｍ2以下であることがより好ましく、０．０６ｍｍ2以下であることがさらに好ましい。
【００１９】
端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃの端子底面２１ａ〜２４ａに垂直な方向の寸法Ｔ２ｃと、端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄの端子底面２１ａ〜２４ａに垂直な方向の寸法Ｔ２ｄは同じであり、例えば１００μｍであり、１１０μｍ以下であることが好ましく、１００μｍ以上１０５μｍ以下であることがより好ましい。なお、この実施形態の磁気センサ１００では、リード端子の厚さが均一であるため、リード端子の端子底面に垂直な方向の寸法がどの位置でも同じであるが、１１０μｍ以下であることが好ましい「リード端子の厚さ」とは、端子外側面の端子底面に垂直な方向の寸法である。
リード端子２１〜２４は、例えば、銅（Ｃｕ）または銅合金、鉄（Ｆｅ）または鉄を含む合金等の金属材料で形成され、特に銅製であることが好ましい。また、リード端子２１〜２４の上面２１ａ〜２４ａに、銀（Ａｇ）めっき、またはニッケル（Ｎｉ）−パラジウム（Ｐｄ）−金（Ａｕ）めっきが施されていてもよい。また、リード端子２１〜２４の下面２１ｅ〜２４ｅに、ニッケル（Ｎｉ）−パラジウム（Ｐｄ）−金（Ａｕ）めっきが施されていてもよい。
【００２０】
＜金属細線＞
図１（ｂ）に示すように、金属細線３１〜３４は、ホール素子１０が有する電極１３ａ〜１３ｄと、リード端子２１〜２４とを、それぞれ電気的に接続している。具体的には、金属細線３１がリード端子２１と電極１３ａとを接続し、金属細線３２がリード端子２２と電極１３ｂとを接続し、金属細線３３がリード端子２３と電極１３ｃとを接続し、金属細線３４がリード端子２４と電極１３ｄとを接続している。
金属細線３１〜３４は、例えば、金、銀、または銅を含む材料で形成されている。
【００２１】
＜絶縁層＞
絶縁層４０は、ホール素子１０の裏面に接触状態で配置されている。
絶縁層４０は、磁気センサ１００を実装する実装基板の電極等と磁気センサ１００との絶縁を図るとともに、ホール素子１０を保護する保護膜の役割を果たす層であるが、設けなくてもよい。
絶縁層４０をなす材料としては、合成樹脂や金属酸化物が挙げられる。絶縁層４０は、合成樹脂を含む材料で形成された層と金属酸化物を含む材料で形成された層のいずれか一層で構成されていてもよいし、これらの層の二層構造であってもよい。
合成樹脂の例としては、フォトレジスト材（ネガ型でもポジ型でも可）や、エポキシ樹脂などの熱硬化型樹脂にフィラーを含む材料が挙げられる。フィラーの材質としては、シリ力（ＳｉＯ2）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、チタニア（ＴｉＯ2）などのセラミックスや金属酸化物が好ましい。
金属酸化物としては、酸化チタン（ＴｉＯ2）などが使用できる。
【００２２】
絶縁層４０がフィラーと合成樹脂とを含む材料で形成される場合、絶縁層４０の厚さはフィラーの寸法で決まる。この厚さは例えば２μｍ以上とするが、ホール素子１０の保護の観点から１０μｍ以上３０μｍ以下とすることが好ましい。絶縁層４０が金属酸化物の場合は、製法上、膜厚を厚くすると生産コスト高くなるため、例えば、１μｍ程度にすることが好ましい。
なお、「フィラーの寸法」とは、球状のフィラーの場合は球の直径であり、球体が破砕された形状を有するフィラーの場合は、元の球体の径方向で最も大きい部分の寸法であり、繊維状のフィラーの場合は繊維断面の長径である。 
【００２３】
＜封止体＞
図１（ｃ）に示すように、封止体５０は、ホール素子１０とリード端子２１〜２４と金属細線３１〜３４とを封止する。上述のように、封止体５０は、封止体底面５１と、封止体上面５２と、封止体第一側面５３と、封止体第二側面５４を有する。
封止体５０の厚さ（つまり、磁気センサ１００の厚さ）は均一である。すなわち、封止体第一側面５３の封止体底面５１に垂直な方向の寸法Ｔ５ｃと、封止体第二側面５４の封止体底面５１に垂直な方向の寸法Ｔ５ｄは同じであって、例えば１８５μｍである。封止体５０の厚さ（つまり、封止体底面５１と封止体上面５２との最短距離）は、２３０μｍ未満であることが好ましく、２２５μｍ以下であることがより好ましく、２００μｍ以下であることがさらに好ましい。
【００２４】
封止体５０は合成樹脂を含む材料で形成されているが、この材料は、合成樹脂以外に、フィラーや不可避的に混在する不純物などを含む。この材料におけるフィラーの混合量は、５０体積％以上９９体積％以下であることが好ましく、７０体積％以上９９体積％以下であることがより好ましく、８５体積％以上９９体積％以下であることがさらに好ましい。
封止体５０をなす材料に含まれる合成樹脂には、絶縁性、線膨張係数がリード端子と近い値であること、耐衝撃性、耐熱性（磁気センサ１００をリフローハンダ付けする時の高熱に耐えられること）、および耐吸湿性が求められる。
【００２５】
封止体５０をなす材料に含まれる合成樹脂の線膨張係数がリード端子の線膨張係数に近い値であると、熱ストレスで磁気センサ１００のパッケージに生じる応力が抑制されるため、パッケージに割れが生じにくくなる。そのため、例えば、リード端子が銅製である場合、封止体５０の材料として、銅の線膨張係数（１６．８×１０8／℃）に近い線膨張係数を有する合成樹脂を用いることが好ましい。
耐衝撃性に関しては、封止体５０の材料として、弾性率の高い合成樹脂を用いることが好ましい。
封止体５０を形成する材料に含まれる合成樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂、テフロン（登録商標）が挙げられる。封止体５０を形成する材料に含まれる合成樹脂は、１種類であってもよいし、２種類以上であってもよい。また、後述のシートを用いた成形法を採用して封止体５０を形成する場合は、封止体５０の封止体上面５２側の部分に、このシートを構成する合成樹脂が存在していてもよい。
【００２６】
＜外装メッキ層＞
外装メッキ層６０は、封止体５０の封止体底面５１と同一面内にあるリード端子２１〜２４の下面２１ｅ〜２４ｅに形成されている。外装めっき層６０の平面形状は、リード端子２１〜２４の下面２１ｅ〜２４ｅの平面形状と同じである。外装めっき層６０は、例えば、スズ（Ｓｎ）を含む材料で形成されている。なお、リード端子２１〜２４の下面２１ｅ〜２４ｅに、予めニッケル（Ｎｉ）−パラジウム（Ｐｄ）−金（Ａｕ）めっきが施されている場合には、外装メッキ層６０を設ける必要はない。
【００２７】
［動作］
この実施形態の磁気センサ１００を用いて磁気（磁界）を検出する場合には、例えば、リード端子２１を電源電位（＋）に接続すると共に、リード端子２２を接地電位（ＧＮＤ）に接続して、リード端子２１からリード端子２２に電流を流す。そして、リード端子２３，２４間の電位差Ｖ１−Ｖ２（＝ホール出力電圧ＶＨ）を測定する。また、測定されたホール出力電圧ＶＨの大きさから磁界の大きさを検出し、ホール出力電圧ＶＨの正負から磁界の向きを検出する。
【００２８】
［製法］
図３および図４を用いて、第一実施形態の磁気センサ１００の製造方法を説明する。
先ず、表面に複数のホール素子１０のパターンが形成されたウエハの裏面の各ホール素子１０の位置に、平面形状がホール素子１０とほぼ同じ絶縁層４０を形成する。次に、ウエハをダイシングラインに沿って切断することで個片化する。これにより、裏面に絶縁層４０が形成されたホール素子１０が得られる。
次に、図３（ａ）に示すリードフレーム１２０を用意する。リードフレーム１２０は、リード部１２１〜１２４を有する。リード部１２１〜１２３は、平面視で隣り合う磁気センサ１００の二個または四個のリード端子を含む形状を有する。リード部１２４は、磁気センサ１００の一つのリード端子を含む形状を有する。
なお、リード部１２２とリード部１２４をリードフレーム１２０の外縁に沿って接続する接続部と、各リード部１２１〜１２４をダイシングラインＬ１，Ｌ２に沿って接続する接続部は図示されていない。
【００２９】
次に、リードフレーム１２０の裏面に、例えばポリイミド製の耐熱性フィルム８０を貼り付けて、リードフレーム１２０のリード部１２１〜１２４がない部分（貫通領域）を裏面側から耐熱性フィルム８０で塞ぐ。耐熱性フィルム８０として、一方の面に絶縁性の粘着層を有するものを使用し、この粘着層で耐熱性フィルム８０とリードフレーム１２０を接合する。つまり、耐熱性フィルム８０とリードフレーム１２０との接合体８１を得る。図３（ｂ）はこの工程後の状態を示す。
次に、裏面に絶縁層４０が形成されたホール素子１０を、接合体８１の上面（耐熱性フィルム８０の粘着層）のホール素子配置領域（リード端子２１〜２４で囲まれた領域）に配置する（即ち、ダイボンディングを行う）。図３（ｃ）はこの工程後の状態を示す。
【００３０】
なお、ホール素子配置領域に絶縁ペーストを塗布し、その上に絶縁層４０が形成されていないホール素子１０を配置して絶縁ペーストを硬化させることで、絶縁層４０を形成してもよい。その場合は、完成後の磁気センサ１００において、ホール素子１０の裏面の一部が封止体５０から露出することがないように、絶縁ペーストの塗布条件（例えば、塗布する範囲、塗布する厚さ等）を調整する。
そして、ダイボンディングを行った後に熱処理（即ち、キュア）を行い、耐熱性フィルム８０と絶縁層４０の密着性を向上させる。
【００３１】
次に、金属細線３１〜３４の一端を各リード端子２１〜２４にそれぞれ接続し、金属細線３１〜３４の他端を電極１３ａ〜１３ｄにそれぞれ接続する（即ち、ワイヤーボンディングを行う）。図３（ｄ）は、この工程後の状態を示す。
次に、図３（ｄ）の状態の接合体８１を金型内に入れて、接合体８１の上面側に封止体５０を形成する。具体的には、先ず、図５（ａ）に示すように、下型９１と上型９２を備えた金型９０およびシート９４を用意し、シート９４を、上型９２の下面（下型９１と対向する面）の全面を覆うように配置する。シート９４は、例えばテフロン（登録商標）製である。
【００３２】
次に、金型９０内に図３（ｄ）の状態の接合体８１を配置する。具体的には、金属細線３１〜３４側を上に向けて、接合体８１を下型９１の上に載せ、金属細線３１〜３４の上側に所定の間隔を開けて上型９２を配置し、シート９４を上型９２の下面に吸着させる。図４（ａ）はこの状態を示す。
次に、図４（ａ）の状態の上型９２と下型９１との空間に溶融樹脂を流し込んだ後に、上型９２を下降させて溶融樹脂に圧縮力を加えることにより、シート９４の下面と下型９１の上面との間隔を設定値に合わせた後、冷却する。これにより、封止体５０が形成される。図４（ｂ）はこの状態を示す。
【００３３】
次に、封止体５０が形成された接合体８１を金型９０から取り出した後、接合体８１から耐熱性フィルム８０を剥離する。これにより、複数のセンサ前躯体（外装メッキ層６０を形成する前の磁気センサ１００）が結合された結合体１０００が得られる。図４（ｃ）および図３（ｅ）はこの状態を示す。
次に、封止体５０の封止体底面５１と同一面内にあるリードフレーム１２０の面に、外装めっきを施す。これにより、リード端子２１〜２４の端子底面２１ａ〜２４ａに外装めっき層６０が形成され、複数の磁気センサ１００が結合された結合体１００１が得られる。図４（ｄ）はこの状態を示す。
【００３４】
次に、封止体５０の封止体上面５２にダイシングテープ９３を貼り付けた後、ダイシングテープ９３を下側にして結合体１００１をダイシング装置に設置し、図３（ｅ）に示すダイシングラインＬ１，Ｌ２に沿って、結合体１００１を、ダイシングブレードを用いて切断する。ダイシングラインＬ１に沿った切断により封止体第一側面５３が生じ、ダイシングラインＬ２に沿った切断により封止体第二側面５４が生じる。図４（ｅ）はこの状態を示す。
この切断の際に、封止体第一側面５３および封止体第二側面５４は、ダイシングブレード７の先端部７１の斜面７１ａに応じた斜面となる。つまり、角度θ１，θ２の設定値に応じて、これに対応する斜面７１ａを有する先端部７ａを備えたダイシングブレードを使用する。そして、最後に、ダイシングテープ９３を除去することにより、複数の磁気センサ１００が得られる。
【００３５】
［作用、効果］
この実施形態の磁気センサ１００は、例えば図5に示すように、プリント基板２５０の配線パターン２５１上にリフロー方式の半田付けにより実装される。リフロー方式の半田付けでは、先ず、配線パターン２５１上の所定位置に半田ペーストを印刷法などにより塗布する。次に、封止体底面５１をプリント基板２５０側に向けて、塗布された半田ペーストに外装めっき層６０が重なるように、磁気センサ１００を配置する。この状態で半田ペーストを加熱することにより、フラックスが液化され、半田が溶融し、フラックスとの反応により酸化膜が除去されて、外装メッキ層６０と配線パターン２５１とが半田７０により接着される。
【００３６】
この実施形態の磁気センサ１００では、この半田付けで磁気センサ１００を配置した際に、端子底面２１ａ〜２４ａから端子上面２１ｂ〜２４ｂに向けて広がる斜面となっている端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃおよび端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄに沿って、半田ペーストが這い上がる。これにより、リード端子２１〜２４と配線パターン２５１とが、外装メッキ層６０が形成された端子底面２１ａ〜２４ａだけでなく、端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃおよび端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄでも、半田７０により接着される。
これに対して、端子底面２１ａ〜２４ａから端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃおよび端子第二外側面２１ｄが垂直に立ち上がる垂直面を有するリード端子（θ１，θ２が９０°の場合）では、このような半田ペーストの這い上がりが期待できない。
【００３７】
そのため、この実施形態の磁気センサ１００は、端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃおよび端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄが端子底面２１ａ〜２４ａに対して垂直なものと比較して、半田付けによる実装強度が高くなる。従って、この実施形態の磁気センサ１００によれば、リード端子２１〜２４の端子底面２１ａ〜２４ａの合計面積は小さい（０．０８ｍｍ2未満である）が、半田付けによる十分な実装強度が確保できる。
また、端子外側面が端子底面から端子上面側に向かって徐々に外側に広がる立ち上がり面となっていることにより、リード端子の寸法Ｔ２ｃ，Ｔ２ｄが小さい（１１０μｍ以下である）場合であっても、這い上がった半田で端子側面が覆われる面積比が大きくなり、以下の効果が得られる。端子底面２１ａ〜２４ａの合計面積が小さいと、半田付け時の半田量の制御が難しく、半田量のばらつきで半田量が多い場合には封止体上面まで半田が這い上がり、その半田が飛び散って他の実装部品に付着するなどの不良となる可能性がある。これに対して、這い上がった半田で端子側面が覆われる面積比が大きくなると、表面張力で、半田が端子側面にとどまる量が多くなり、封止体上面まで半田が這い上がることが抑制される。
【００３８】
〔第二実施形態〕
第一実施形態と同様に、第二実施形態の半導体装置も、磁電変換機能を有する半導体素子としてホール素子を用いた磁気センサである。
［構成］
第二実施形態の磁気センサ１０１の構成は、封止体５０の形状およびリード端子２１〜２４の形状を除いて第一実施形態の磁気センサ１００と同じである。
図６に示すように、磁気センサ１０１の封止体５０は、略四角錐台で、四角錐台の四個の側面が凹状の放物面（変曲点のない曲面）となっている。つまり、封止体底面５１と封止体上面５２は互いに平行な相似の長方形であり、封止体底面５１は封止体上面５２より面積が大きい。封止体第一側面５３は、封止体底面５１および封止体上面５２をなす各長方形の長辺同士を接続する凹状の放物面である。封止体第二側面５４は、封止体底面５１および封止体上面５２をなす各長方形の短辺同士を接続する凹状の放物面である。
【００３９】
磁気センサ１０１のリード端子２１〜２４は、直方体の四側面のうち接触する二側面が端子底面２１ａ〜２４ａから端子上面２１ｂ〜２４ｂ側に向けて徐々に外側に張り出す凹状の放物面となった形状を有している。すなわち、端子外側面の全部（少なくとも一部）が、端子外側面の端子底面側の端部より外側に張り出している。リード端子２１〜２４において、その二側面が端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃおよび端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃである。
端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃおよび端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃは、リード端子２１〜２４の厚さ方向全体で、端子底面２１ａ〜２４ａから端子上面２１ｂ〜２４ｂ側に向けて立ち上がる立ち上がり面となっている。端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃは、封止体第一側面５３の放物面に沿った放物面である。端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄは、封止体第二側面５４の放物面に沿った放物面である。すなわち、リード端子２１〜２４の立ち上がり面である端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃおよび端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄは曲面である。
【００４０】
これにより、平面視で、端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃの端子底面２１ａ〜２４ａを構成する辺（立ち上がり面である端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃの端子底面２１ａ〜２４ａ側の端部）Ｈ１は、端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃの端子上面２１ｂ〜２４ｂを構成する辺（立ち上がり面である端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃの端子上面２１ｂ〜２４ｂ側の端部）Ｈ２より内側にある。また、平面視で、端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄの端子底面２１ａ〜２４ａを構成する辺（立ち上がり面である端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄの端子底面２１ａ〜２４ａ側の端部）Ｈ３は、端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄの端子上面２１ｂ〜２４ｂを構成する辺（立ち上がり面である端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄの端子上面２１ｂ〜２４ｂ側の端部）Ｈ４より内側にある。辺Ｈ１〜Ｈ４はリード端子２３にのみ表示する。
【００４１】
端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃを斜面に見做した平面Ｍ１と、端子底面２１ａ〜２４ａとのなす角度θ３は、例えば９５°であり、９０°より大きく１２０°以下であることが好ましい。子第二外側面２１ｄ〜２４ｄを斜面に見做した平面Ｍ２と、端子底面２１ａ〜２４ａとのなす角度θ４は、例えば１００°であり、９０°より大きく１２０°以下であることが好ましい。
平面Ｍ１は、端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃの端子底面２１ａ〜２４ａを構成する辺（第一の辺）Ｈ１と、端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃの端子上面２１ｂ〜２４ｂ側の辺（第二の辺）Ｈ２と、を接続する仮想平面である。平面Ｍ２は、端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄの端子底面２１ａ〜２４ａを構成する辺（第一の辺）Ｈ３と、端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄの端子上面２１ｂ〜２４ｂ側の辺（第二の辺）Ｈ４とを接続する仮想平面である。
【００４２】
［製法］
図７に示すように、第二実施形態の磁気センサ１０１の製造方法は、結合体１００１の形成工程までは第一実施形態の磁気センサ１００と同じ方法である。
つまり、図３の工程と、図４（ａ）〜（ｄ）と同じ工程である図７（ａ）〜（ｄ）の工程を行った後、結合体１００１の切断工程で、図７（ｅ）に示すように、先端部７１が凸状の放物面７１ｂを有するダイシングブレードを使用する。この切断工程で、封止体第一側面５３、封止体第二側面５４、端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃ、および端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄは、ダイシングブレード７の先端部７１の凸状の放物面７１ｂに応じた凹状の放物面となる。
【００４３】
［作用、効果］
この実施形態の磁気センサ１０１も、例えば図７に示すように、第一実施形態の磁気センサ１００と同様にして、プリント基板２５０の配線パターン２５１上に、リフロー方式の半田付けにより実装される。
この実施形態の磁気センサ１０１では、この半田付けで磁気センサ１００を配置した際に、端子底面２１ａ〜２４ａから端子上面２１ｂ〜２４ｂに向けて広がる凹状の放物面となっている端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃおよび端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄに沿って、半田ペーストが這い上がる。このとき、端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃの端子底面２１ａ〜２４ａ側の少なくとも４０％以上、好ましくは５０％以上の領域が半田ペーストによって覆われる。また、端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄの端子底面２１ａ〜２４ａ側の少なくとも４０％以上、好ましくは５０％以上の領域が半田ペーストによって覆われる。これにより、リード端子２１〜２４と配線パターン２５１とが、外装メッキ層６０が形成された端子底面２１ａ〜２４ａだけでなく、端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃおよび端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄでも、半田７０により接着される。
【００４４】
そのため、この実施形態の磁気センサ１０１は、端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃおよび端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄが端子底面２１ａ〜２４ａに対して垂直なものと比較して、半田付けによる実装強度が高くなる。従って、この実施形態の磁気センサ１０１によれば、リード端子２１〜２４の端子底面２１ａ〜２４ａの合計面積が小さくても、半田付けによる十分な実装強度が確保できる。
また、端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃおよび端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄが凹状の放物面となっていることで、斜面となっている第一実施形態の磁気センサ１００よりも、半田ペーストがさらに這い上がり易くなるため、半田付けによる実装強度をより一層高くすることができる。
【００４５】
〔備考〕
第一および第二実施形態の磁気センサ１００，１０１では、断面視で、端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃおよび端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄの両方が、端子底面２１ａ〜２４ａの端部より外側に張り出している。すなわち、端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃおよび端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄの両方で、平面視で端子底面２１ａ〜２４ａの端部が端子上面２１ｂ〜２４ｂの端部より内側にある。しかしながら、端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃおよび端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄの一方だけで、断面視で、端子外側面が端子底面２１ａ〜２４ａの端部より外側に張り出していて（すなわち、平面視で端子底面２１ａ〜２４ａの端部が端子上面２１ｂ〜２４ｂの端部より内側にあって）もよい。
【００４６】
第一および第二実施形態の磁気センサ１００，１０１では、全てのリード端子２１〜２４で、平面視で端子底面２１ａ〜２４ａの端部が端子上面２１ｂ〜２４ｂの端部より内側にあるが、少なくとも一つがそのようになっていればよい。そのようになっているリード端子２１〜２４の数が多いほど、半田付けによる実装強度が高くなる。
第一および第二実施形態の磁気センサ１００，１０１では、端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃおよび端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄが、リード端子２１〜２４の厚さ方向全体で（つまり、端子外側面の全部が）、端子底面２１ａ〜２４ａから外側に張り出している。すなわち、リード端子２１〜２４の厚さ方向全体で、端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃおよび端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄが、端子底面２１ａ〜２４ａから端子上面２１ｂ〜２４ｂ側に向けて徐々に広がるように立ち上がる立ち上がり面となっている。
【００４７】
しかし、リード端子の厚さ方向で端子外側面の端子底面側の部分のみが端子上面２１ｂ〜２４ｂ側に向けて徐々に広がるように立ち上がる立ち上がり面であって、端子外側面の端子上面側の部分は立ち上がり面ではない場合もある。リード端子の厚さ方向で端子外側面の端子底面側の部分のみが端子上面２１ｂ〜２４ｂ側に向けて徐々に広がるように立ち上がる立ち上がり面であって、端子外側面の端子上面側の部分は立ち上がり面ではない場合もある。その例としては、リード端子の厚さ方向の任意の位置（例えば中間位置）が最も外側に突出している形状が挙げられる。
また、断面視で、端子外側面の一部が端子底面２１ａ〜２４ａから外側に張り出している形状の例として、端子外側面が、端子底面２１ａ〜２４ａから立ち上がる際に、一度、端子底面２１ａ〜２４ａから内側に入った後に、端子底面２１ａ〜２４ａから外側に張り出す形状も挙げられる。
【００４８】
第二実施形態の磁気センサ１０１では、端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃおよび端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄの形状が凹状の放物面になっている。つまり、リード端子２１〜２４の厚さ方向全体で、端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃおよび端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄが端子底面２１ａ〜２４ａから端子上面２１ｂ〜２４ｂ側に向けて徐々に張り出すような立ち上がり面となっている。これに対して、端子外側面の端子上面側の部分が立ち上がり面ではない場合もある。立ち上がり面が曲面である形状の例としては、立ち上がり面である端子外側面の端子底面側の部分および立ち上がり面でない端子外側面の端子上面側の部分が共に外側に広がる放物面であって、リード端子の厚さ方向の中央部付近で放物面同士が接触して凸部を形成した形状が挙げられる。
【００４９】
第一および第二実施形態の磁気センサ１００，１０１では、端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃが封止体第一側面５３と同一面内にあることで、端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃが封止体第一側面５３において封止体５０から露出している。また、端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄが封止体第二側面５４と同一面内にあることで、端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄが封止体第二側面５４において封止体５０から露出している。しかし、各端子外側面は各封止体側面から露出していれば、各封止体側面と同一面内になくてもよい。例えば、各端子外側面は各封止体側面から突出した面であってもよいし、凹んだ面であってもよい。
【００５０】
第一および第二実施形態の磁気センサ１００，１０１では、端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃおよび端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄの両方が封止体５０から露出しているが、端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃおよび端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄのいずれかのみが封止体５０から露出していてもよい。
図９および図１０に示す例では、端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃが封止体第一側面５３において封止体５０から露出し、端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄは封止体第二側面５４において封止体５０から露出していない。この場合、端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄは内側面２１ｅ〜２４ｅと同様に、端子底面２１ａ〜２４ａに対して垂直な面とする。
【００５１】
図１１および図１２に示す例では、端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃが封止体第一側面５３において封止体５０から露出せず、端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄが封止体第二側面５４において封止体５０から露出している。この場合、端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃは対向面２１ｆ〜２４ｆと同様に、端子底面２１ａ〜２４ａに対して垂直な面とする。
第二実施形態の磁気センサ１０１では、端子第一外側面２１ｃ〜２４ｃおよび端子第二外側面２１ｄ〜２４ｄが外側に向けて広がる凹状の放物面である場合について説明しているが、外側に向けて広がる凸状の放物面であってもよい。
【００５２】
第一および第二実施形態の磁気センサ１００，１０１は、ホール素子１０を載置するためのアイランド部を省いた構造（アイランドレス構造）を有するが、この発明の一態様は、ホール素子１０を載置するためのアイランド部を有する構造（アイランド構造）にも適用できる。
なお、この発明の一態様の半導体装置は上記構成要件(1)〜(6)を有するものであるが、上記構成要件(1)〜(5)と下記の構成要件(7)を有するものもこの発明の態様に含まれる。
(7)端子外側面は端子底面から端子上面側に向けて立ち上がる立ち上がり面を有し、立ち上がり面は、平面視で、端子底面側の端部が端子上面側の端部より内側にある。
【符号の説明】
【００５３】
１００  磁気センサ（半導体装置）
１０１  磁気センサ（半導体装置）
１０  ホール素子（半導体素子）
１２  活性層
１３ａ〜１３ｄ  電極
２１〜２４  リード端子
２１ａ〜２４ａ  リード端子の端子底面
２１ｂ〜２４ｂ  リード端子の端子上面
２１ｃ〜２４ｃ  リード端子の端子第一外側面（端子外側面、立ち上がり面）
２１ｄ〜２４ｄ  リード端子の端子第二外側面（端子外側面、立ち上がり面）
２１ｅ〜２４ｅ  リード端子の内側面
２１ｆ〜２４ｆ  リード端子の対向面
１２０  リードフレーム
３１〜３４  金属細線
４０  絶縁層
５０  封止体
５１  封止体底面
５２  封止体上面
５３  封止体第一側面（封止体側面）
５４  封止体第二側面（封止体側面）
６０  外装メッキ層
Ｈ１  端子第一外側面の端子底面を構成する辺（立ち上がり面の端子底面側の端部）
Ｈ２  端子第一外側面の端子上面を構成する辺（立ち上がり面の端子上面側の端部）
Ｈ３  端子第二外側面の端子底面を構成する辺（立ち上がり面の端子底面側の端部）
Ｈ４  端子第二外側面の端子上面を構成する辺（立ち上がり面の端子上面側の端部）
Ｍ１  辺Ｈ１と辺Ｈ２を接続する仮想平面
Ｍ２  辺Ｈ３と辺Ｈ４を接続する仮想平面
Ｔ２ｃ  端子第一外側面の端子底面に垂直な方向の寸法
Ｔ２ｄ  端子第二外側面の端子底面に垂直な方向の寸法
Ｔ５ｃ，Ｔ５ｄ  封止体底面と封止体上面との最短距離
θ１  端子第一外側面と端子底面とのなす角度
θ２  端子第二外側面と端子底面とのなす角度
θ３  平面Ｍ１と端子底面とのなす角度
θ４  平面Ｍ２と端子底面とのなす角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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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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