(57)【要約】【課題】磁気センサの配置の自由度を確保しつつ、しかも地磁気に影響を及ぼさない磁気センサパッケージを提供すること。【解決手段】基材１１の一方の主面上には、ＩＣ１２、Ｘ軸用磁気センサ１３ａ、Ｙ軸用磁気センサ１３ｂ及びＺ軸用磁気センサ１３ｃが実装されている。基材１１、ＩＣ１２及び磁気センサ１３ａ〜１３ｃには、それぞれ電極パッドが形成されており、基材１１とＩＣ１２との間、及びＩＣ１２と磁気センサ１３ａ〜１３ｃとの間がワイヤ１４によりワイヤボンディングされている。基材１１の一方の主面側は、パッケージ材１５によりパッケージングされている。電極パッド１６は、磁気センサ、特にＺ軸用磁気センサ１３ｃが感度を持つ位置に対して対称になるように形成される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の主面を有する基材と、前記基材の一方の主面上に実装された少なくとも一つの磁気センサと、前記基材の他方の主面上に形成された電極パッドと、を具備し、前記電極パッドは、前記磁気センサが感度を持つ位置に対して対称になるように形成されることを特徴とする磁気センサパッケージ。
【請求項２】
前記電極パッドは、前記基材を介して前記磁気センサと対向する位置に配置されており、前記磁気センサの感度軸方向と前記電極パッドの中心を通る垂線とが略揃うことを特徴とする請求項１記載の磁気センサパッケージ。
【請求項３】
前記電極パッドは、Ｃｕ層、易磁性化層及び接続層で構成されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の磁気センサパッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子コンパスなどに使用する磁気センサパッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
地磁気を検出する磁気センサを備えてなる電子コンパスは、例えば、Ｘ軸用磁気センサ、Ｙ軸用磁気センサ及びＺ軸用磁気センサで地磁気を検出する。このような電子コンパスは、基材上にＩＣと、磁気センサとを実装し、例えばワイヤボンディングなどで電気的に接続した後にパッケージングして構成されている。
【０００３】
このようなパッケージは、図５に示すように、基材２１の下面に電極パッド２２が形成されており、他のデバイスやプリント配線板に実装したときに、この電極パッド２２を介して電気的接続を図るようになっている。電極パッド２２は、例えば特許文献１に開示されているように、基材２１上にＣｕ層２２ａ、Ｎｉ層２２ｂ及びＡｕ層２２ｃをその順で積層して構成されている。
【特許文献１】特開２００２−２５２４４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年パッケージの薄型化が顕著に進展し、基材の厚みも薄くなっており、基材表面に実装された磁気センサと基材裏面に形成された電極パッドの距離が近づく傾向にある。しかしながら、上記のような電極パッド構成においては、Ｎｉ層が含まれているので、電極パッドが磁性化して、図６に示すように、電極パッド２２が磁気センサ２３の近傍に配置されると、Ｎｉ層に地磁気が引き寄せられて地磁気方向が変化してしまう。このため、正確に地磁気を検出することができないという問題がある。また、Ｎｉ層を無電解ＮｉＰメッキで形成した場合には、比較的磁性化しにくいものの、パッケージを電子機器に搭載する際におけるリフロー工程などの加熱工程によってＮｉ層が磁性化し、やはり正確に地磁気を検出することができないという問題がある。特に、高精度に地磁気を検出したい用途において、この影響は無視できないものになりつつある。一方、地磁気に影響を及ぼさない程度まで電極パッド２２と磁気センサ２３とを離して配置すると、配置の自由度が著しく拘束され、また、全体としてデバイスが大きくなってしまう。
【０００５】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、磁気センサの配置の自由度を確保しつつ、しかも地磁気に影響を及ぼさない磁気センサパッケージを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の磁気センサパッケージは、一対の主面を有する基材と、前記基材の一方の主面上に実装された少なくとも一つの磁気センサと、前記基材の他方の主面上に形成された電極パッドと、を具備し、前記電極パッドは、前記磁気センサが感度を持つ位置に対して対称になるように形成されることを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、易磁性化層による地磁気の影響を無くすことができ、磁気センサにより正確に地磁気を検出することが可能となる。特に、Ｚ軸用磁気センサについては、易磁性化層による地磁気への影響が大きいので効果がある。また、磁気センサパッケージが薄くなると、必然的に電極パッドと磁気センサとの間の距離が短くなり、易磁性化層による地磁気への影響が大きくなるので、このような場合に特に効果的である。
【０００８】
本発明の磁気センサパッケージにおいては、前記電極パッドは、前記基材を介して前記磁気センサと対向する位置に配置されており、前記磁気センサの感度軸方向と前記電極パッドの中心を通る垂線とが略揃うことが好ましい。
【０００９】
本発明の磁気センサパッケージにおいては、前記電極パッドは、Ｃｕ層、易磁性化層及び接続層で構成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、一対の主面を有する基材と、前記基材の一方の主面上に実装された少なくとも一つの磁気センサと、前記基材の他方の主面上に形成された電極パッドと、を具備し、前記電極パッドは、前記磁気センサが感度を持つ位置に対して対称になるように形成されるので、磁気センサの配置の自由度を確保しつつ、しかも地磁気に影響を及ぼさない磁気センサパッケージを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明者らは、従来の電極パッド構成においてＮｉ層のような易磁性化層が存在することにより地磁気に影響を及ぼすことに着目し、このような易磁性化層が存在したとしても、地磁気に及ぼす影響を相殺するように易磁性化層の位置を調整することにより、正確に地磁気を検出できることを見出し本発明をするに至った。
【００１２】
すなわち、本発明の骨子は、一対の主面を有する基材と、前記基材の一方の主面上に実装された少なくとも一つの磁気センサと、前記基材の他方の主面上に形成された電極パッドと、を具備し、前記電極パッドは、前記磁気センサが感度を持つ位置に対して対称になるように形成されることにより、磁気センサの配置の自由度を確保しつつ、しかも地磁気に影響を及ぼさない磁気センサパッケージを実現することである。
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る磁気センサパッケージを示す透視斜視図である。図１に示す磁気センサパッケージは基材１１を備えている。基材１１は、互いに対向する一対の主面を有しており、その一方の主面上にはＩＣ１２が実装されている。また、同じ主面上には、Ｘ軸用磁気センサ１３ａ、Ｙ軸用磁気センサ１３ｂ及びＺ軸用磁気センサ１３ｃが実装されている。なお、本実施の形態においては、３つの磁気センサを基材１１に実装した場合について説明しているが、本発明においては、少なくとも一つの磁気センサが基材１１上に実装されていれば良い。
【００１４】
基材１１、ＩＣ１２及び磁気センサ１３ａ〜１３ｃには、それぞれ電極パッドが形成されており、基材１１とＩＣ１２との間、及びＩＣ１２と磁気センサ１３ａ〜１３ｃとの間がワイヤ１４によりワイヤボンディングされている。これにより、基材１１、ＩＣ１２及び磁気センサ１３ａ〜１３ｃが電気的に接続されている。また、基材１１の一方の主面側は、パッケージ材１５によりパッケージングされている。
【００１５】
基材１１の電極パッドは、図２に示す基材１１の他方の主面側の電極パッド１６と電気的に接続されている。また、基材１１の他方の主面には、電極パッド１６と電気的に接続された配線パターン１１ｂが形成されている。これにより、この磁気センサパッケージは、他のデバイスやプリント配線板に実装したときに、この電極パッド１６を介して電気的接続を図るようになっている。
【００１６】
電極パッド１６は、基材１１の他方の主面上にＣｕ層、易磁性化層であるＮｉ層及び接続層であるＡｕ層がその順で積層されて構成されている。なお、易磁性化層としては、Ｎｉ層の他に、Ｎｉ合金層などを挙げることができる。また、接続層としては、Ａｕ層の他に、ハンダなどを挙げることができる。
【００１７】
電極パッド１６は、電極パッド構成においてＮｉ層のような易磁性化層が存在したとしても、地磁気に及ぼす影響を相殺するように位置を調整して形成される。例えば、磁気センサ、特にＺ軸用磁気センサ１３ｃが感度を持つ位置に対して対称になるように形成される。このように電極パッド１６を形成することにより、易磁性化層による地磁気の影響を無くすことができ、磁気センサにより正確に地磁気を検出することが可能となる。特に、基板の主面と交差する感度軸を持つＺ軸用磁気センサ１３ｃについては、図６に示すように易磁性化層による地磁気への影響が大きいので効果がある。また、磁気センサパッケージが０．７ｍｍ程度に薄くなると、必然的に電極パッド１６と磁気センサ１３との間の距離が短くなり、易磁性化層による地磁気への影響が大きくなるので、このような場合に特に効果的である。
【００１８】
ここで、磁気センサが感度を持つ位置に対して対称とは、磁気センサ１３ｃが感度を持つ位置Ｃに対して対称という意味である。したがって、図３（ａ）に示すように、磁気センサ１３ｃの中心が感度を持つ位置である場合には、磁気センサ１３ｃの中心に対して対称な位置に電極パッド１６を配置する。一方、図４（ａ），（ｂ）に示すように、磁気センサ１３ｃの中心が感度を持つ位置でない場合には、磁気センサ１３ｃが感度を持つ位置Ｃに対して対称な位置に電極パッド１６を配置する。また、基材１１の他方の主面に形成された全ての電極パッド１６が対象に配置されることが最も望ましいが、実際にそのように配置出来ない場合が多く、通常は磁気センサ１３ｃが感度を持つ位置Ｃに最も近い電極パッドが対象に配置されていればよい。
【００１９】
また、電極パッド１６は、図３（ｂ）及び図４（ａ）に示すように、基材１１の他方の主面において磁気センサ１３ｃが存在しない領域に形成されていても良く、図４（ｂ）に示すように、基材１１を介して磁気センサ１３ｃと対向する位置に形成されていても良い。この場合においては、磁気センサ１３ｃの感度軸方向と電極パッド１６の中心を通る垂線とが略揃い、上記と同様に磁気センサ１３ｃが感度を持つ位置Ｃに対して対称となる。なお、個々の電極パッド１６のサイズについては、地磁気に及ぼす影響を相殺するように適宜設定することができる。
【００２０】
本実施の形態については、電極パッド１６が１つ又は２つである場合について説明しているが、本発明においては、電極パッドが３つ以上である場合にも、磁気センサが感度を持つ位置に対して対称という条件の下で、同様に適用することができる。この場合にも、地磁気に及ぼす影響を相殺することができ、正確に地磁気を検出することができる。
【００２１】
次に、本発明の効果を明確にするために行った実施例について説明する。
（実施例）
パッケージ基板として、両主面の電極パッドが電気的に接続されたガラスエポキシ基板を準備した。その一方の主面の電極パッド（他のデバイスやプリント配線板に実装する側の電極パッド）は、厚さ１０μｍＣｕ層と、このＣｕ層上に形成された厚さ５μｍのＮｉメッキ層と、このＮｉメッキ層上に形成された厚さ０．５μｍのＡｕ層とで構成した。この電極パッドは、Ｚ軸用磁気センサが感度を持つ位置に対して対称になるように形成した。
【００２２】
次いで、パッケージ基板の他方の主面の所定の位置に、ＩＣ、並びにＸ軸用磁気センサ、Ｙ軸用磁気センサ及びＺ軸用磁気センサをそれぞれ実装し、パッケージ基板の電極パッドとＩＣとの間、及びＩＣと磁気センサとの間をワイヤボンディングした。その後ＩＣ及び磁気センサを実装した側をパッケージ材としてモールド樹脂（エポキシ樹脂）を用いてパッケージングして磁気センサパッケージ（実施例）を作製した。
【００２３】
このようにして作製された実施例の磁気センサパッケージを用いて、方向が既知である地磁気を検出したところ、磁気センサは既知である地磁気の方向と同じ方向を出力した。
【００２４】
（比較例）
パッケージ基板として、両主面の電極パッドが電気的に接続されたガラスエポキシ基板を準備した。その一方の主面の電極パッド（他のデバイスやプリント配線板に実装する側の電極パッド）は、厚さ１０μｍＣｕ層と、このＣｕ層上に形成された厚さ５μｍのＮｉ層と、このＮｉ層上に形成された厚さ０．５μｍのＡｕ層とで構成した。この電極パッドは、Ｚ軸用磁気センサが感度を持つ位置に対して対称にならないように形成した。
【００２５】
次いで、パッケージ基板の他方の主面の所定の位置に、ＩＣ、並びにＸ軸用磁気センサ、Ｙ軸用磁気センサ及びＺ軸用磁気センサをそれぞれ実装し、パッケージ基板の電極パッドとＩＣとの間、及びＩＣと磁気センサとの間をワイヤボンディングした。その後ＩＣ及び磁気センサを実装した側をパッケージ材としてモールド樹脂（エポキシ樹脂）を用いてパッケージングして磁気センサパッケージ（比較例）を作製した。
【００２６】
このようにして作製された比較例の磁気センサパッケージを用いて、方向が既知である地磁気を検出したところ、磁気センサは既知である地磁気の方向から約３〜５°ずれた方向を出力した。
【００２７】
本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。また、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、部材の数、配置、材質などについては適宜変更して実施することが可能である。その他、本発明の範囲を逸脱しないで適宜変更して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態に係る磁気センサパッケージを示す透視斜視図である。
【図２】図１に示す磁気センサパッケージの下面を示す図である。
【図３】（ａ）は、本発明の実施の形態に係る磁気センサパッケージの電極パッドの位置を説明するための平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す電極パッドの位置を説明するための側面図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る磁気センサパッケージの電極パッドの位置の他の例を説明するための側面図である。
【図５】従来の磁気センサパッケージの電極パッド構成を説明するための図である。
【図６】従来の磁気センサパッケージにおける地磁気方向の変化を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２９】
１１  基材
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ  磁気センサ
１４  ワイヤ
１５  パッケージ材
１６  電極パッド
【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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