JP2004128474A - Method of manufacturing magnetic sensor and lead frame - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a magnetic sensor that can accurately measure the three-dimensional azimuth of an external magnetic field and, at the same time, can reduce the manufacturing cost. <P>SOLUTION: This method of manufacturing the magnetic sensor provided with magnetic sensor chips 2 and 3 which respond to magnetic components in at least one direction of a magnetic field includes a step of preparing a lead frame 10 having at least two stage sections 6 and 7, a frame section 9 arranged around the sections 6 and 7 and provided with leads 4, and connecting sections 12 connecting them to each other and composed of a thin metallic plate, a step of respectively bonding the magnetic sensor chips 2 and 3 to the stage sections 6 and 7, and a step of wiring the chips 2 and 3 and leads 4. This method also includes a step of inclining the stage sections 6 and 7 with respect to the frame section 9 by plastically deforming the connecting sections 12. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

Translated fromJapanese

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、磁界の方位を測定する磁気センサの製造方法およびこれに使用するリードフレームに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、外部磁界の方位測定のために磁気を検出する磁気センサが利用されている（例えば、特許文献１参照。）。
従来では、例えば、図２０に示すように、基板６３の表面６３ａに磁気センサ５１，６１を搭載した磁気センサユニット６４が提供されており、この磁気センサユニット６４は、外部磁界の方位を３次元的に測定することができる。
【０００３】
すなわち、磁気センサ５１は、外部磁界の２方向の磁気成分に対して感応する磁気センサチップ５２を備えており、その感応方向は、基板６３の表面６３ａに沿って互いに直交する方向（Ｘ方向、Ｙ方向）となっている。また、磁気センサ６１は、外部磁界の１方向の磁気成分に対して感応する磁気センサチップ６２を備えており、その感応方向は、基板６３の表面６３ａに直交する方向（Ｚ方向）となっている。
外部磁界の方位は、これら磁気センサチップ５２，６２により３次元空間内の３つの磁気成分を検出し、３次元空間内のベクトルとして測定される。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−５２９１８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の磁気センサユニット６４においては、磁気センサ５１，６１にそれぞれ１つの磁気センサチップ５２，６２しか備えていなかったため、各々の磁気センサ５１，６１を製造して、これらの磁気センサ５１，６１をそれぞれ基板６３の表面６３ａに搭載する必要があり、結果として、製造工程が多く、製造コストが高くなるという問題があった。
また、磁気センサチップ６２の感応方向が磁気センサチップ５２の感応方向に直交するように、磁気センサ６１を基板６３の表面６３ａに精度よく搭載することが困難であるという問題があった。
【０００６】
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、外部磁界の３次元的な方位を正しく測定すると共に、製造コストの削減を図ることができる磁気センサの製造方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、少なくとも２つのステージ部と、その周囲に配されるリードを備えるフレーム部と、これらを連結する連結部とを有する金属製薄板からなるリードフレームであって、前記連結部は、前記ステージ部から突出して前記フレーム部に連結されると共に、塑性変形によって屈曲可能な屈曲部を有することを特徴とするリードフレームを提案している。
この発明に係るリードフレームによれば、フレーム部を固定した状態で、ステージ部を押圧することにより、屈曲部を屈曲させて、ステージ部をフレーム部に対して容易に傾斜させることができる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、少なくとも２つのステージ部と、その周囲に配されるリードを備えるフレーム部と、これらを連結する連結部と、一方のステージ部から突出して他方のステージ部に連結されるステージ連結部とを有する金属製薄板からなるリードフレームであって、前記ステージ連結部が、塑性変形可能な形状を有することを特徴とするリードフレームを提案している。
この発明に係るリードフレームによれば、フレーム部を固定した状態で、ステージ部を押圧することにより、ステージ連結部を塑性変形させて、２つのステージ部を互いに容易に傾斜させることができる。
【０００９】
請求項３に係る発明は、磁界の少なくとも１方向の磁気成分に対して感応する磁気センサチップを備えた磁気センサの製造方法であって、少なくとも２つのステージ部と、その周囲に配されるリードを備えるフレーム部と、これらを連結する連結部とを有する金属製薄板からなるリードフレームを用意する工程と、前記各ステージ部に磁気センサチップを接着する工程と、該磁気センサチップと前記リードとを配線する工程と、前記連結部を塑性変形させ、前記フレーム部に対して前記ステージ部を傾斜させる工程とを備えることを特徴とする磁気センサの製造方法を提案している。
【００１０】
請求項４に係る発明は、磁界の少なくとも１方向の磁気成分に対して感応する磁気センサチップを備えた磁気センサの製造方法であって、少なくとも２つのステージ部と、その周囲に配されるリードを備えるフレーム部と、これらを連結する連結部とを有する金属製薄板からなるリードフレームを用意する工程と、前記各ステージ部に磁気センサチップを接着する工程と、該磁気センサチップと前記リードとを配線する工程と、前記連結部および前記ステージ部を塑性変形させ、前記フレーム部に対して前記ステージ部を傾斜させる工程とを備えることを特徴とする磁気センサの製造方法を提案している。
【００１１】
請求項５に係る発明は、磁界の少なくとも１方向の磁気成分に対して感応する磁気センサチップを備えた磁気センサの製造方法であって、少なくとも２つのステージ部と、その周囲に配されるリードを備えるフレーム部と、これらを連結する連結部と、一方のステージ部から突出して他方のステージ部に連結されるステージ連結部とを有する金属製薄板からなるリードフレームを用意する工程と、前記各ステージ部に磁気センサチップを接着する工程と、該磁気センサチップと前記リードとを配線する工程と、前記ステージ連結部を塑性変形させ、前記フレーム部に対して前記ステージ部を傾斜させる工程とを備えることを特徴とする磁気センサの製造方法を提案している。
【００１２】
この発明に係る磁気センサの製造方法によれば、ステージ部を傾斜させる前に、磁気センサチップを接着するため、各々のステージ部の表面を互いに平行に配して、これらの各表面に磁気センサチップを接着することができ、したがって、複数の磁気センサチップを同時にかつ容易に接着することが可能となる。
そして、ステージ部を傾斜させるように、リードフレームの連結部やステージ部やステージ連結部を塑性変形させるため、複数の磁気センサチップの表面が相互になす角度を容易にかつ精度よく設定することが可能となる。
【００１３】
以上のことから、例えば、一の磁気センサチップがその表面に沿って２つの感応方向を有し、他の磁気センサチップがその表面に沿って１つの感応方向を有している場合には、他の磁気センサチップの感応方向を、一の磁気センサチップの２つの感応方向を含む平面に対して精度よく交差させることができる。したがって、これら３つの感応方向により３次元空間内の３つの磁気成分を検出して、磁界の方位を３次元空間内のベクトルとして測定することが可能となり、磁界の方位を正しく測定することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
はじめに、本発明の第１の実施形態に係る磁気センサの製造方法により製造される磁気センサの構成について、図１，２を参照して説明しておく。この磁気センサ１は、外部磁界の向きと大きさを測定するものであり、２つの磁気センサチップ２，３と、これら磁気センサチップ２，３を外部に対して電気的に接続するための複数のリード４と、これら磁気センサチップ２，３およびリード４を一体的に固定する樹脂モールド部５とを備えている。
【００１５】
磁気センサチップ２，３は、平面視矩形の板状に形成されており、それぞれステージ部６，７上に搭載されている。また、これら磁気センサチップ２，３は、樹脂モールド部５の内部に埋まっており、各リード４の基端部４ａよりも樹脂モールド部５の上面５ｃ側に配置されている。さらに、これら磁気センサチップ２，３は、樹脂モールド部５の下面５ａに対して傾斜すると共に、磁気センサチップ２，３の一端部２ｂ，３ｂが樹脂モールド部５の上面５ｃ側に向くと共に、その表面２ａ，３ａが相互に角度θをもって鋭角に傾斜している。
なお、ここで鋭角とは、ステージ部６の表面６ａと、ステージ部７の裏面７ｂとのなす角度θである。
【００１６】
磁気センサチップ２は、外部磁界の２方向の磁気成分に対してそれぞれ感応するものであり、これら２つの感応方向は、磁気センサチップ２の表面２ａに沿って互いに直交する方向（Ａ方向およびＢ方向）となっている。
また、磁気センサチップ３は、外部磁界の１方向の磁気成分に対して感応するものであり、その感応方向は、表面３ａに沿ってＡ，Ｂ方向により画定される平面（Ａ−Ｂ平面）と鋭角に交差する方向（Ｃ方向）となっている。
【００１７】
各リード４は、銅材等の金属材料からなり、基端部４ａ、先端部４ｂ、およびこれら基端部４ａおよび先端部４ｂを連結する連結部４ｃとから形成され、例えばクランク状の断面形状を有する。
各リード４の基端部４ａは、その一部が樹脂モールド部５の内部に埋まっており、金属製のワイヤー８により磁気センサチップ２，３と電気的に接続されている。また、各リード４の先端部４ｂおよび連結部４ｃは、樹脂モールド部５の側面５ｂの外方に位置しており、先端部４ｂは、樹脂モールド部５の下面５ａよりも下方に配置されている。
【００１８】
次に、上述した磁気センサ１を製造するための方法を説明する。
はじめに、薄板状の金属板にプレス加工もしくはエッチング加工、あるいはこの両方の加工を施すことにより、図３，４に示すように、ステージ部６，７がフレーム部９に支持されたリードフレーム１０を形成する。
フレーム部９は、ステージ部６，７を囲むように平面視矩形の枠状に形成された矩形枠部１１と、この矩形枠部１１から内方に向けて突出する複数のリード４，１２とからなる。
【００１９】
リード（連結部）１２は、ステージ部６，７を矩形枠部１１に対して固定するための吊りリードであり、その一端部１２ａ，１２ｂが、ステージ部６，７の側端部に固定されている。これらリード１２の一端部１２ａ，１２ｂは、ステージ部６，７を傾斜させる際に、容易に塑性変形できる形状となっている。
すなわち、一端部１２ａは、各ステージ部６，７の一端部６ｃ，７ｃ側に固定されており、その両方の側面に凹状の切り欠きを設けて、リード１２の他の部分よりも細く形成され、容易に捻ることができる形状となっている。また、一端部（屈曲部）１２ｂは、ステージ部６，７の他端部６ｄ，７ｄ側に固定されており、図５に示すように、リード１２の表面１２ｃ側に突出するように、予め折り曲げ加工を施し、容易に屈曲することができる形状となっている。
なお、各ステージ部６，７の側端部は、２つのステージ部６，７を並べる方向に直交する各ステージ部６，７の幅方向の端部を示している。また、各ステージ部６，７の一端部６ｃ，７ｃは、２つのステージ部６，７が相互に対向する端部を示している。さらに、各ステージ部６，７の他端部６ｄ，７ｄは、２つのステージ部６，７の並列方向に沿って一端部６ｃ，７ｃの反対側に位置する端部を示している。
【００２０】
このリードフレーム１０を用意した後に、図３，４に示すように、ステージ部６，７の表面６ａ，７ａにそれぞれ磁気センサチップ２，３を接着すると共に、ワイヤー８を配して磁気センサチップ２，３とリード４とを電気的に接続する。
なお、ワイヤー８を配する際には、ステージ部６，７を傾斜させる段階において、ワイヤー８と磁気センサチップ２，３とのボンディング部分、およびリード４とのボンディング部分が互いに離れるため、ワイヤー８は、その長さもしくは高さに余裕を持たせた状態にて配される。
【００２１】
次いで、図６に示すように、ステージ部６，７およびリード１２の一端部１２ａ，１２ｂを除いたリードフレーム１０の各部を金型Ｄ，Ｅにより挟み込み、この状態において、ステージ部６，７の裏面６ｂ，７ｂ側の他端部６ｄ，７ｄをピンＦにより上方に押圧し、ステージ部６，７と共に磁気センサチップ２，３を相互に所定の角度に傾斜させる。
この際には、各ステージ部６，７の両側に位置する側端部に固定されたリード１２の一端部１２ａ，１２ａを結ぶ軸線（図６の示す破線）回りにステージ部６，７がそれぞれ回転して、一端部１２ａが捻れるように塑性変形し、一端部１２ｂが屈曲するように塑性変形する。このため、磁気センサチップ２，３は、リード４の基端部４ａの形成方向に対して傾斜した状態を保持することになる。
【００２２】
そして、磁気センサチップ２，３を搭載したリードフレーム１０を別の金型（図示せず）内に配置し、この金型内に溶融樹脂を射出して、磁気センサチップ２，３を樹脂の内部に埋める樹脂モールド部を形成する。これにより、磁気センサチップ２，３が、相互に傾斜した状態にて、樹脂モールド部の内部に固定されることになる。
最後に、矩形枠部１１、およびリード１２のうち樹脂モールド部の外側に突出する部分を切り落として、図１に示す磁気センサ１の製造が終了する。
【００２３】
このように製造された磁気センサ１は、例えば、図示しない携帯端末装置内の基板に搭載され、この携帯端末装置では、磁気センサ１により測定した地磁気の方位を携帯端末装置の表示パネルに示すようになっている。以下に、磁気センサ１による地磁気の方位測定について説明する。
すなわち、磁気センサチップ２，３は、Ａ，Ｂ方向およびＣ方向に沿った地磁気成分をそれぞれ検出し、それぞれの地磁気成分に略比例した値Ｓａ、ＳｂおよびＳｃをそれぞれ出力するようになっている。
【００２４】
ここで、地磁気方向がＡ−Ｂ平面に沿っている場合には、出力値Ｓａは、図７に示すように、磁気センサチップ２のＢ方向が東または西を向いた際にそれぞれ最大値または最小値となり、Ｂ方向が南または北を向いている場合に０となる。
また、出力値Ｓｂは、磁気センサチップ２のＢ方向が北または南を向いている場合にそれぞれ最大値または最小値となり、Ｂ方向が東または西を向いている場合に０となる。
なお、グラフ中の出力値ＳａおよびＳｂは、実際に磁気センサ１から出力される値を、実際の出力値の最大値と最小値との差の１／２で除した値である。
【００２５】
この際に、携帯端末装置の表示パネルに表示する方位は、東を０°として、南、西、および北の順に回転するにつれて角度の値が増大するように定義される方位ａを、例えば、下記表１に示した数式に基づいて決定する。
【００２６】
【表１】

【００２７】
また、地磁気方向がＡ−Ｂ平面に対して交差している場合には、磁気センサチップ２に加えて、磁気センサチップ３によりＣ方向に沿った地磁気成分を検出し、この地磁気成分に略比例した値Ｓｃを出力する。
なお、出力値Ｓｃは、出力値Ｓａ、Ｓｂと同様に、実際に磁気センサ１から出力される値を、実際の出力値の最大値と最小値との差の１／２で除した値となっている。
【００２８】
そして、この出力値Ｓｃに基づいてＡ−Ｂ平面に直交する方向の磁気成分の値を出力し、この値と出力値Ｓａ、Ｓｂとにより地磁気の方向を３次元空間内のベクトルとして測定する。
なお、Ａ−Ｂ平面とＣ方向とがなす角度θは、０°よりも大きく、９０°以下であり、理論上では、０°よりも大きい角度であれば３次元的な地磁気の方位を測定できる。ただし、実際上は２０°以上であることが好ましく、３０°以上であることがさらに好ましい。
【００２９】
上記の磁気センサ１の製造方法によれば、ステージ部６，７を傾斜させる前に、磁気センサチップ２，３を接着するため、各々のステージ部６，７の表面６ａ，７ａを互いに平行に配した状態にて、これらの各表面６ａ，７ａに磁気センサチップ２，３を接着することができる。したがって、これら磁気センサチップ２，３を同時にかつ容易に接着することが可能となり、製造工程を少なくして、磁気センサ１の製造コスト削減を図ることができる。
また、リード１２の一端部１２ｂが屈曲部となっているため、ピンＦによりステージ部の６，７の他端部６ｄ，７ｄを押圧する際に、この一端部１２ｂを屈曲させることにより、ステージ部６，７をフレーム部９に対して容易に傾斜させることができる。
【００３０】
そして、ステージ部６，７を傾斜させるように、リードフレーム１０の一端部１２ａ、１２ｂを塑性変形させるため、これら磁気センサチップ２，３の表面２ａ，３ａが相互になす角度を容易にかつ精度よく設定することが可能となる。
以上のことから、磁気センサチップ３の感応方向を、Ａ−Ｂ平面に対して精度よく交差させて、これら３つの感応方向により地磁気の方位を３次元空間内のベクトルとして測定し、３次元空間内における地磁気の方位を正しく測定することができる。
【００３１】
次に、図８および図９は、本発明の第２の実施形態を示している。この実施形態においては、図１および図２に示す磁気センサの基本的構成が同一となっており、磁気センサの製造に用いるリードフレームの構成に関して異なっている。ここでは主に、リードフレームの構成、およびこのリードフレームを使用して磁気センサを製造する方法について説明し、図１から図７の構成要素と同一の部分については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００３２】
磁気センサを製造する際には、はじめに、薄板状の金属板にプレス加工やエッチング加工を施して、図８に示すように、２つのステージ部６，７がフレーム部１９に支持されたリードフレーム２０を形成する。このフレーム部１９には、矩形枠部１１から内方に向けて突出する複数のリード４，２１が設けられている。
リード（連結部）２１は、ステージ部６，７を矩形枠部１１に対して固定するための吊りリードであり、その一端部２１ａが、ステージ部６，７の他端部６ｄ，７ｄ側の両側に位置する側端部に固定されている。リード２１の一端部２１ａは、リード２１の他の部分よりも細く形成されており、容易に捻ることが可能な形状となっている。
また、このリードフレーム２０には、一方のステージ部６の一端部６ｃから突出し、他方のステージ部７の一端部７ｃに連結されるステージ連結部２２が２つ形成されている。このステージ連結部２２は、リードフレーム２０の厚さ方向に直交する平面上を蛇行する形状となっており、容易に塑性変形できるようになっている。
【００３３】
このリードフレーム２０を用意した後には、第１の実施形態と同様に、図９に示すように、ステージ部６，７の表面６ａ，７ａにそれぞれ磁気センサチップ２，３を接着すると共に、磁気センサチップ２，３とリード４との間にワイヤー８を配する。
次いで、ステージ部６，７、リード２１の一端部２１ａおよびステージ連結部２２を除いたリードフレーム２０の各部を金型Ｇ，Ｈにより挟み込み、この状態において、ステージ部６，７の裏面６ｂ，７ｂ側の一端部６ｃ，７ｃをピンＩにより上方に押圧し、ステージ部６，７と共に磁気センサチップ２，３を相互に所定の角度に傾斜させる。
【００３４】
この際には、各ステージ部６，７の両側に位置する側端部に固定されたリード２１の一端部２１ａ，２１ａを結ぶ軸線（図９の示す破線）回りにステージ部６，７がそれぞれ回転して、一端部２１ａが捻れるように塑性変形する。また、この際には、各ステージ部６，７の一端部６ｃ，７ｃが相互に離間するため、ステージ連結部２２が延びるように塑性変形する。このため、磁気センサチップ２，３は、リード４の基端部４ａの形成方向に対して傾斜した状態を保持することになる。
最後に、第１の実施形態と同様に、磁気センサチップ２，３を樹脂の内部に埋める樹脂モールド部を形成し、矩形枠部１１、およびリード２１のうち樹脂モールド部の外側に突出する部分を切り落とすことにより、磁気センサの製造が終了する。
【００３５】
上記の磁気センサの製造方法によれば、第１の実施形態と同様に、磁気センサチップ２，３を同時にかつ容易に接着することが可能となり、製造工程を少なくして、磁気センサの製造コスト削減を図ることができる。
また、ステージ連結部２２が容易に塑性変形できる形状となっているため、ピンＩによりステージ部６，７の一端部６ｃ，７ｃを押圧する際に、このステージ連結部２２を塑性変形させることにより、ステージ部６，７をフレーム部１９に対して容易に傾斜させることができる。そして、リード２１の一端部２１ａおよびステージ連結部２２を塑性変形させるため、これら磁気センサチップ２，３の表面２ａ，３ａが相互になす角度を容易にかつ精度よく設定することが可能となる。
さらに、このステージ連結部２２は、リードフレーム２０の厚さ方向に直交する平面上を蛇行する形状となっているため、ステージ連結部２２に折り曲げ加工やエッチング加工を施す必要がなく、リードフレーム２０の製造を容易に行うことができる。
【００３６】
なお、第１の実施形態において、リード１２の一端部１２ｂは、リード１２の表面１２ｃ側に突出した形状であるとしたが、これに限ることはなく、ステージ部６，７を傾斜させる際に、塑性変形が容易な形状であればよい。すなわち、例えば、図１０（ａ）に示すように、リード１２の表面１２ｃおよび裏面１２ｄの両方に突出するように折り曲げ加工が施された形状でもよいし、図１０（ｂ）に示すように、エッチング加工によりリード１２の他の部分の厚さ寸法よりも薄くした形状であってもよい。
また、リード１２の一端部１２ｂは、図１０（ｃ）に示すように、リードフレーム１０の厚さ方向に直交する平面上を蛇行する形状としても良い。この形状の場合には、リード１２に折り曲げ加工やエッチング加工を施す必要がないため、リードフレーム１０の製造を容易に行うことができる。なお、この形状の場合には、一端部１２ｂをリード１２の他の部分よりも細く形成しておくことが好ましい。
【００３７】
さらに、リード１２の一端部１２ａを各ステージ部６，７の一端部６ｃ，７ｃ側に位置する側端部に固定するとしたが、これに限ることはなく、少なくともステージ部６，７が、その一端部６ｃ，７ｃ側を中心に回転できるように構成されていればよい。すなわち、例えば、図１１に示すように、２つのステージ部６，７の一端部６ｃ，７ｃをステージ連結部１５により連結し、このステージ連結部１５にリード１２の一端部１２ａを固定するとしても構わない。
また、リード１２の他端部１２ｂを、他端部６ｄ，７ｄ側に位置する各ステージ部６，７の側端部に固定するとしたが、これに限ることはなく、例えば、他端部６ｄ，７ｄに直接固定するとしても構わない。
【００３８】
さらに、磁気センサチップ２，３は、その一端部２ｂ，３ｂが樹脂モールド部５の上面５ｃ側に向くように傾斜するとしたが、これに限ることはなく、少なくとも磁気センサチップ３の感応方向がＡ−Ｂ平面と交差するように、磁気センサチップ２，３が相互に傾斜すると共に、フレーム部９に対して傾斜していればよい。
ただし、磁気センサチップ２，３の傾斜方向が変わる場合には、この傾斜方向に応じてリードフレーム１０の一端部１２ａ，１２ｂの位置を変える必要がある。
【００３９】
また、一端部１２ａは、凹状の切り欠きを有する形状とは限らず、ステージ部６，７を傾斜させる際に容易に塑性変形できる形状であればよい。
さらに、リード１２の屈曲部は、ステージ部６，７に隣接する一端部１２ｂに形成されるとしたが、これに限ることはなく、リード１２のうち、一端部１２ｂから矩形枠部１１に至るまでの間に形成されていればよい。
【００４０】
なお、第２の実施形態においては、２つのステージ部６，７を連結するステージ連結部２２が２つ形成されるとしたが、これに限ることはなく、例えば、図１２に示すように、ステージ連結部２２を１つだけ形成するとしても構わない。
また、このステージ連結部２２は、リードフレーム２０の厚さ方向に直交する平面上を蛇行するように形成されるとしたが、これに限ることはなく、少なくとも容易に塑性変形できるものであればよい。
すなわち、ステージ連結部２２は、例えば、図１３（ａ）に示すように、ステージ部６，７を略矩形状の板状体２３により連結し、この板状体２３に貫通孔２３ａを形成したものでもよい。また、ステージ連結部２２は、例えば、図１３（ｂ）に示すように、各ステージ部６，７の一端部６ｃ，７ｃから突出して漸次先細に形成されたテーパ状の突出部２４，２５を一対形成し、これら突出部２４，２５の先端部を相互に連結したものでもよい。
また、例えば、ステージ連結部２２の厚みをステージ部６，７の厚さ寸法よりも薄く形成しても構わない。
【００４１】
また、ステージ連結部２２は、２つのステージ部６，７の一端部６ｃ，７ｃを相互に連結するとしたが、これに限ることはなく、例えば、図１４に示すように、一端部６ｃ，７ｃ側に位置する各ステージ部６，７の側端部を相互に連結するとしても良い。なお、この構成において、ステージ連結部２２は幅の細い扇状に形成されており、容易に塑性変形できるようになっている。この構成の場合には、２つのステージ部６，７の一端部６ｃ，７ｃの隙間にステージ連結部２２が存在しないため、この隙間を小さくして２つのステージ部６，７の間隔を小さくすることができる。したがって、このリードフレームを用いることにより磁気センサの小型化を図ることができる。
なお、各ステージ部６，７の側端部に固定されるステージ連結部２２は、上述の形状に限ることはなく、例えば、図１５に示すように、略矩形の枠状に形成したものであっても良い。また、ステージ連結部２２は、例えば、図１６や図１７に示すように、略矩形の枠状に形成したものと比較して、屈曲する部分をさらに加えたものであっても良い。
【００４２】
また、ステージ連結部２２は、２つのステージ部６，７を直接連結することだけに限らず、例えば、図１８に示すように、一端部６ｃを囲むようにステージ部６の側端部同士をつなぐ矩形枠部２６と、一端部７ｃを囲むようにステージ部７の側端部同士をつなぐ矩形枠部２７と、これら２つの矩形枠部２６，２７を連結する連結部２８とから形成しても構わない。
さらに、ステージ連結部２２は、２つのステージ部６，７を相互に連結するだけでなく、例えば、図１９に示すように、矩形枠部１１から突出するリード２９にも連結されるとしても良い。
【００４３】
なお、これら第１、第２の実施形態においては、ピンＦ，Ｉによりステージ部６，７の他端部６ｄ，７ｄや一端部６ｃ，７ｃを押し上げて、磁気センサチップ２，３を傾斜させるとしたが、ピンＦ，Ｉによる傾斜に限ることはなく、磁気センサチップ２，３をステージ部６，７の表面６ａ，７ａに接着した後から樹脂モールド部５を形成するまでの間に傾斜させればよい。
また、磁気センサチップ２，３は、ステージ部６，７の表面６ａ，７ａに接着されるとしたが、これに限ることはなく、少なくとも一方の磁気センサチップをステージ部６，７の裏面に接着されるとしてもよい。
【００４４】
さらに、磁気センサチップ２，３の２つ使用し、磁気センサチップ３が１つの感応方向を有するとしたが、これに限ることはなく、複数の磁気センサチップを使用し、３つ以上の感応方向が、地磁気の方向を３次元空間内のベクトルとして測定できるように、互いに交差していればよい。
すなわち、例えば、磁気センサチップ３が２つの感応方向を有してもよいし、各々１つの感応方向を有する３つの磁気センサチップを使用するとしてもよい。
【００４５】
また、例えば、リードフレーム１０の内、ステージ部６，７を含むリード４の基端部４ａよりも内側の領域は、ステージ部６，７をさらに容易に傾斜させることができるように、リードフレーム１０の他の部分の半分の厚さ寸法としてもよい。
さらに、各リード４は、クランク状の断面形状を有し、その先端部４ｂが樹脂モールド部５の下面５ａよりも下方に配置されるとしたが、これに限ることはなく、リード４の一部が樹脂モールド部５の下面５ａ側に露出していればよい。
また、リード４、ワイヤー８の数および配置位置は、上記実施形態に限ることはなく、磁気センサチップの種類に応じて、磁気センサチップに対するワイヤー８の接着位置および接着する数を変えると共に、リード４の数および配置位置を変えるとしてよい。
【００４６】
さらに、上記実施形態では、リード１２，２１の一端部１２ａ，１２ａや一端部２１ａ，２１ａを結ぶ軸線で回転させるとしたが、これに限ることはなく、これら一端部１２ａ，１２ａや一端部２１ａ，２１ａを結ぶ軸線もしくはステージ部のうち、磁気センサチップ２，３が配されていない部分で屈曲させてもよい。
また、磁気センサ１を携帯端末装置に搭載するとしたが、この構成に限定されることはなく、カテーテルやカメラ等の体内に挿入する医療機器に搭載してもよい。例えば、体内に挿入したカメラの方位を測定する場合には、体を貫通する磁界を発生させて、磁気センサ１によりその磁界の方向を測定させる。これにより、磁気センサ１と磁界との相対的な角度を３次元的に測定することができるため、磁界の方向を基準として、カメラの方位を正しく検出することができる。
【００４７】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、連結部は、ステージ部から突出してフレーム部に連結されると共に、塑性変形によって屈曲可能な屈曲部を有するため、屈曲部を屈曲させて、ステージ部をフレーム部に対して容易に傾斜させることができる。
また、請求項２に係る発明によれば、ステージ連結部が塑性変形可能であるため、一方のステージ部と他方のステージ部とを相互に容易に傾斜させることができる。
【００４９】
また、請求項３から請求項５に係る発明によれば、ステージ部を傾斜させる前に、磁気センサチップを接着するため、複数の磁気センサチップを同時にかつ容易に接着することが可能となり、製造工程を少なくして、磁気センサの製造コスト削減を図ることができる。
【００５０】
また、ステージ部を傾斜させるように、リードフレームの連結部やステージ部やステージ連結部を塑性変形させるため、複数の磁気センサチップの表面が相互になす角度を容易にかつ精度よく設定することが可能となる。
したがって、例えば、一の磁気センサチップが２方向の感応方向を、他の磁気センサチップが１方向の感応方向を有している場合には、磁界の方位を３次元空間内のベクトルとして測定し、３次元空間内の磁界の方位を正しく測定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る製造方法により製造される磁気センサを示す平面図である。
【図２】図１の磁気センサの側断面図である。
【図３】図１の磁気センサにおいて、リードフレームに磁気センサチップを搭載した状態を示す平面図である。
【図４】図１の磁気センサにおいて、リードフレームに磁気センサチップを搭載した状態を示す側断面図である。
【図５】図３のリードフレームにおいて、リードのＮ−Ｎ矢視断面図である。
【図６】図１の磁気センサにおいて、ステージ部および磁気センサチップを傾斜させる方法を示す側断面図である。
【図７】図１の磁気センサの表面が地磁気の方向に沿って配されている場合における磁気センサの出力値Ｓａ、Ｓｂを示すグラフである。
【図８】この発明の第２の実施形態に係る磁気センサの製造方法に使用するリードフレームを示す平面図である。
【図９】図８のリードフレームを使用して、ステージ部および磁気センサチップを傾斜させる方法を示す側断面図である。
【図１０】この発明の他の実施形態に係る製造方法に使用するリードフレームの要部を示す拡大断面図である。
【図１１】この発明の他の実施形態に係る磁気センサの製造方法に使用するリードフレームを示す平面図である。
【図１２】この発明の他の実施形態に係る磁気センサの製造方法に使用するリードフレームの要部を示す平面図である。
【図１３】この発明の他の実施形態に係る磁気センサの製造方法に使用するリードフレームの要部を示す平面図である。
【図１４】この発明の他の実施形態に係る磁気センサの製造方法に使用するリードフレームの要部を示す平面図である。
【図１５】この発明の他の実施形態に係る磁気センサの製造方法に使用するリードフレームの要部を示す平面図である。
【図１６】この発明の他の実施形態に係る磁気センサの製造方法に使用するリードフレームの要部を示す平面図である。
【図１７】この発明の他の実施形態に係る磁気センサの製造方法に使用するリードフレームの要部を示す平面図である。
【図１８】この発明の他の実施形態に係る磁気センサの製造方法に使用するリードフレームの要部を示す平面図である。
【図１９】この発明の他の実施形態に係る磁気センサの製造方法に使用するリードフレームを示す平面図である。
【図２０】従来の磁気センサユニットの一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１・・・磁気センサ、２，３・・・磁気センサチップ、４・・・リード、
６，７・・・ステージ部、９，１９・・・フレーム部、１０，２０・・・リードフレーム、１２，２１・・・リード（連結部）、１２ｂ・・・一端部（屈曲部）、２２・・・ステージ連結部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a magnetic sensor for measuring the direction of a magnetic field and a lead frame used for the method.
[0002]
[Prior art]
Generally, a magnetic sensor that detects magnetism is used for measuring the azimuth of an external magnetic field (for example, see Patent Document 1).
Conventionally, for example, as shown in FIG. 20, amagnetic sensor unit 64 havingmagnetic sensors 51 and 61 mounted on asurface 63a of asubstrate 63 has been provided. Can be measured.
[0003]
That is, themagnetic sensor 51 includes themagnetic sensor chip 52 that is sensitive to the magnetic components of the external magnetic field in two directions, and the sensitive directions are orthogonal to each other along thesurface 63a of the substrate 63 (X direction, Y direction). Themagnetic sensor 61 includes amagnetic sensor chip 62 that is sensitive to a magnetic component of the external magnetic field in one direction. The direction of the sensitivity is a direction (Z direction) orthogonal to thesurface 63 a of thesubstrate 63. I have.
The direction of the external magnetic field is measured as a vector in the three-dimensional space by detecting three magnetic components in the three-dimensional space by themagnetic sensor chips 52 and 62.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-5-52918 [0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in themagnetic sensor unit 64, since themagnetic sensors 51 and 61 each have only onemagnetic sensor chip 52 and 62, themagnetic sensors 51 and 61 are manufactured, and thesemagnetic sensors 51 and 61 are manufactured. It is necessary to mount 61 on thesurface 63a of thesubstrate 63, and as a result, there is a problem that the number of manufacturing steps is increased and the manufacturing cost is increased.
Further, there is a problem that it is difficult to mount themagnetic sensor 61 on thesurface 63a of thesubstrate 63 with high accuracy so that the sensitive direction of themagnetic sensor chip 62 is orthogonal to the sensitive direction of themagnetic sensor chip 52.
[0006]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a method of manufacturing a magnetic sensor capable of correctly measuring a three-dimensional azimuth of an external magnetic field and reducing manufacturing costs. The purpose is.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
The invention according toclaim 1 is a lead frame made of a thin metal plate having at least two stage portions, a frame portion provided with leads arranged around the stage portion, and a connecting portion for connecting these. The lead frame has a bent portion protruding from the stage portion and connected to the frame portion and having a bent portion that can be bent by plastic deformation.
According to the lead frame of the present invention, the bent portion is bent by pressing the stage portion while the frame portion is fixed, so that the stage portion can be easily inclined with respect to the frame portion.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, at least two stage portions, a frame portion including leads arranged around the stage portion, a connecting portion for connecting these, and a projecting portion from one stage portion are connected to the other stage portion. A lead frame made of a thin metal plate having a stage connecting portion, wherein the stage connecting portion has a shape capable of being plastically deformed.
According to the lead frame of the present invention, by pressing the stage while the frame is fixed, the stage connecting portion can be plastically deformed, and the two stages can be easily inclined with respect to each other.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a magnetic sensor including a magnetic sensor chip responsive to a magnetic component in at least one direction of a magnetic field, wherein at least two stage portions and leads arranged around the stage portion are provided. A step of preparing a lead frame made of a thin metal plate having a frame part having a connecting part for connecting these, a step of bonding a magnetic sensor chip to each of the stage parts, and the magnetic sensor chip and the lead And a process of plastically deforming the connecting portion and inclining the stage portion with respect to the frame portion.
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a magnetic sensor including a magnetic sensor chip responsive to a magnetic component in at least one direction of a magnetic field, wherein at least two stage portions and leads arranged around the stage portion are provided. A step of preparing a lead frame made of a thin metal plate having a frame part having a connecting part for connecting these, a step of bonding a magnetic sensor chip to each of the stage parts, and the magnetic sensor chip and the lead And a step of plastically deforming the connecting portion and the stage portion to incline the stage portion with respect to the frame portion, thereby proposing a magnetic sensor manufacturing method.
[0011]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a magnetic sensor including a magnetic sensor chip that is sensitive to a magnetic component in at least one direction of a magnetic field, wherein at least two stages are provided and leads arranged around the stage. A step of preparing a lead frame made of a thin metal plate having a frame portion having a connecting portion connecting these components, and a stage connecting portion projecting from one stage portion and connected to the other stage portion; Bonding a magnetic sensor chip to a stage, wiring the magnetic sensor chip and the lead, and plastically deforming the stage connecting portion, and inclining the stage with respect to the frame. A method for manufacturing a magnetic sensor, comprising:
[0012]
According to the method for manufacturing a magnetic sensor according to the present invention, the surfaces of the respective stage portions are arranged in parallel with each other in order to attach the magnetic sensor chips before the stage portions are inclined, and the magnetic sensor is attached to each of these surfaces. The chips can be bonded, so that a plurality of magnetic sensor chips can be bonded simultaneously and easily.
In order to plastically deform the connecting portion of the lead frame, the stage portion, and the stage connecting portion so as to incline the stage portion, it is possible to easily and accurately set the angle formed by the surfaces of the plurality of magnetic sensor chips with each other. It becomes possible.
[0013]
From the above, for example, if one magnetic sensor chip has two sensitive directions along its surface and the other magnetic sensor chip has one sensitive direction along its surface, The sensitive direction of another magnetic sensor chip can accurately intersect with a plane including two sensitive directions of one magnetic sensor chip. Therefore, it is possible to detect three magnetic components in the three-dimensional space based on these three sensitive directions and measure the direction of the magnetic field as a vector in the three-dimensional space, and to correctly measure the direction of the magnetic field. .
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
First, the configuration of a magnetic sensor manufactured by the method for manufacturing a magnetic sensor according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Themagnetic sensor 1 measures the direction and magnitude of an external magnetic field, and includes twomagnetic sensor chips 2 and 3 and a plurality of magnetic sensors for electrically connecting themagnetic sensor chips 2 and 3 to the outside. And aresin mold portion 5 for integrally fixing themagnetic sensor chips 2 and 3 and thelead 4.
[0015]
Themagnetic sensor chips 2 and 3 are formed in a rectangular plate shape in a plan view, and are mounted on thestage units 6 and 7, respectively. Themagnetic sensor chips 2 and 3 are embedded in theresin mold portion 5 and are arranged closer to theupper surface 5c of theresin mold portion 5 than thebase end 4a of eachlead 4. Further, thesemagnetic sensor chips 2 and 3 are inclined with respect to thelower surface 5 a of theresin mold portion 5, and oneend portions 2 b and 3 b of themagnetic sensor chips 2 and 3 face theupper surface 5 c side of theresin mold portion 5. Thesurfaces 2a and 3a are inclined at an acute angle to each other.
Here, the acute angle is the angle θ between thefront surface 6a of thestage section 6 and theback surface 7b of thestage section 7.
[0016]
Themagnetic sensor chip 2 is sensitive to magnetic components in two directions of the external magnetic field, and these two sensitive directions are orthogonal to each other along thesurface 2a of the magnetic sensor chip 2 (A direction and B direction). Direction).
Themagnetic sensor chip 3 is sensitive to a magnetic component of the external magnetic field in one direction, and the sensitive direction is a plane (AB plane) defined by the A and B directions along thesurface 3a. And an acute angle (direction C).
[0017]
Eachlead 4 is made of a metal material such as a copper material, and is formed of abase end 4a, atip 4b, and a connectingportion 4c connecting thebase 4a and thetip 4b. Having.
A part of thebase end 4 a of eachlead 4 is embedded in theresin mold part 5 and is electrically connected to themagnetic sensor chips 2 and 3 by ametal wire 8. Thetip 4b and the connectingportion 4c of eachlead 4 are located outside theside surface 5b of theresin mold portion 5, and thetip 4b is disposed below thelower surface 5a of theresin mold portion 5. I have.
[0018]
Next, a method for manufacturing the above-describedmagnetic sensor 1 will be described.
First, thelead frame 10 in which thestage portions 6 and 7 are supported by theframe portion 9 as shown in FIGS. Form.
Theframe portion 9 includes arectangular frame portion 11 formed in a rectangular shape in a plan view so as to surround thestage portions 6 and 7, and a plurality ofleads 4 and 12 projecting inward from therectangular frame portion 11. Consists of
[0019]
The lead (connecting portion) 12 is a suspension lead for fixing thestage portions 6 and 7 to therectangular frame portion 11, and one ends 12 a and 12 b thereof are fixed to side ends of thestage portions 6 and 7. ing. One ends 12a and 12b of theseleads 12 are shaped so that they can be easily plastically deformed when thestage portions 6 and 7 are inclined.
That is, the oneend 12a is fixed to the oneend 6c, 7c side of each of thestage portions 6, 7, and is provided with concave cutouts on both side surfaces thereof so as to be formed thinner than other portions of thelead 12. , So that it can be easily twisted. Further, one end (bent portion) 12b is fixed to theother end 6d, 7d side of thestage portion 6, 7, and is previously set so as to protrude toward thesurface 12c of thelead 12, as shown in FIG. It is bent so that it can be easily bent.
In addition, the side end of eachstage part 6,7 has shown the width direction end part of eachstage part 6,7 orthogonal to the direction which arranges twostage parts 6,7. Oneend portions 6c and 7c of thestage portions 6 and 7 indicate end portions where the twostage portions 6 and 7 face each other. Further, theother end portions 6d and 7d of thestage portions 6 and 7 indicate end portions located on the opposite side of the oneend portions 6c and 7c along the parallel direction of the twostage portions 6 and 7.
[0020]
After thelead frame 10 is prepared, as shown in FIGS. 3 and 4, themagnetic sensor chips 2 and 3 are adhered to thesurfaces 6a and 7a of thestage portions 6 and 7, respectively, and thewires 8 are arranged to arrange the magnetic sensor chips. The leads 4 and 4 are electrically connected.
When thewires 8 are arranged, the bonding portions between thewires 8 and themagnetic sensor chips 2 and 3 and the bonding portions between theleads 4 are separated from each other when thestage portions 6 and 7 are inclined. Are arranged in such a manner that their length or height has a margin.
[0021]
Next, as shown in FIG. 6, the respective parts of thelead frame 10 except for thestage parts 6, 7 and the oneend parts 12a, 12b of theleads 12 are sandwiched by the dies D, E. Theother end portions 6d, 7d on theback surfaces 6b, 7b side are pressed upward by the pins F, and themagnetic sensor chips 2, 3 together with thestage portions 6, 7 are inclined to each other at a predetermined angle.
At this time, thestage portions 6 and 7 are respectively arranged around the axis (dashed line shown in FIG. 6) connecting the oneend portions 12a and 12a of thelead 12 fixed to the side end portions located on both sides of each of thestage portions 6 and 7. By rotating, the oneend 12a is plastically deformed so as to be twisted, and the oneend 12b is plastically deformed so as to be bent. For this reason, themagnetic sensor chips 2 and 3 maintain a state inclined with respect to the forming direction of thebase end 4a of thelead 4.
[0022]
Then, thelead frame 10 on which themagnetic sensor chips 2 and 3 are mounted is placed in another mold (not shown), and the molten resin is injected into the mold so that themagnetic sensor chips 2 and 3 are made of resin. A resin mold part to be buried inside is formed. Thereby, themagnetic sensor chips 2 and 3 are fixed inside the resin mold portion in a state where they are inclined with respect to each other.
Finally, the portions of therectangular frame 11 and theleads 12 protruding outside the resin mold are cut off, and the manufacture of themagnetic sensor 1 shown in FIG. 1 is completed.
[0023]
Themagnetic sensor 1 manufactured in this manner is mounted on, for example, a substrate in a portable terminal device (not shown). In this portable terminal device, the azimuth of the geomagnetism measured by themagnetic sensor 1 is indicated on a display panel of the portable terminal device. It has become. Hereinafter, measurement of the azimuth of the terrestrial magnetism by themagnetic sensor 1 will be described.
That is, themagnetic sensor chips 2 and 3 respectively detect the terrestrial magnetic components along the A, B and C directions, and output values Sa, Sb and Sc substantially proportional to the respective terrestrial magnetic components. .
[0024]
Here, when the terrestrial magnetism direction is along the AB plane, the output value Sa becomes the maximum value or the maximum value when the B direction of themagnetic sensor chip 2 faces east or west, as shown in FIG. It becomes the minimum value and becomes 0 when the B direction is facing south or north.
The output value Sb becomes the maximum value or the minimum value when the B direction of themagnetic sensor chip 2 is facing north or south, and becomes 0 when the B direction is east or west.
The output values Sa and Sb in the graph are values obtained by dividing the value actually output from themagnetic sensor 1 by の of the difference between the maximum value and the minimum value of the actual output value.
[0025]
At this time, the azimuth to be displayed on the display panel of the mobile terminal device is azimuth a defined such that the value of the angle increases as the east is set to 0 °, and the rotation is performed in the order of south, west, and north, for example, It is determined based on the formula shown in Table 1 below.
[0026]
[Table 1]

[0027]
If the geomagnetic direction intersects the AB plane, themagnetic sensor chip 3 detects the geomagnetic component along the direction C in addition to themagnetic sensor chip 2 and is substantially proportional to this geomagnetic component. The output value Sc is output.
The output value Sc is a value obtained by dividing the value actually output from themagnetic sensor 1 by の of the difference between the maximum value and the minimum value of the actual output value, similarly to the output values Sa and Sb. Has become.
[0028]
Then, a value of a magnetic component in a direction orthogonal to the AB plane is output based on the output value Sc, and the direction of the terrestrial magnetism is measured as a vector in a three-dimensional space by using this value and the output values Sa and Sb.
The angle θ formed between the AB plane and the C direction is larger than 0 ° and equal to or smaller than 90 °. In theory, if the angle is larger than 0 °, a three-dimensional azimuth of geomagnetism is measured. it can. However, in practice, it is preferably at least 20 °, more preferably at least 30 °.
[0029]
According to the method of manufacturing themagnetic sensor 1, thesurfaces 6a and 7a of thestage portions 6 and 7 are parallel to each other because themagnetic sensor chips 2 and 3 are bonded before thestage portions 6 and 7 are inclined. In the arranged state, themagnetic sensor chips 2 and 3 can be bonded to therespective surfaces 6a and 7a. Therefore, themagnetic sensor chips 2 and 3 can be simultaneously and easily bonded, and the number of manufacturing steps can be reduced, and the manufacturing cost of themagnetic sensor 1 can be reduced.
In addition, since the oneend 12b of thelead 12 is a bent portion, when the pins F press the other ends 6d and 7d of thestage portions 6 and 7 by bending the oneend 12b, thestage 12 is bent. Theparts 6 and 7 can be easily inclined with respect to theframe part 9.
[0030]
Then, since theends 12a and 12b of thelead frame 10 are plastically deformed so that thestage portions 6 and 7 are inclined, the angle between thesurfaces 2a and 3a of themagnetic sensor chips 2 and 3 can be easily and accurately determined. It is possible to set well.
From the above, the sensitive direction of themagnetic sensor chip 3 is accurately intersected with the AB plane, and the azimuth of the geomagnetism is measured as a vector in the three-dimensional space by the three sensitive directions. The direction of the geomagnetism in the inside can be measured correctly.
[0031]
Next, FIGS. 8 and 9 show a second embodiment of the present invention. In this embodiment, the basic configuration of the magnetic sensor shown in FIGS. 1 and 2 is the same, and the configuration of the lead frame used for manufacturing the magnetic sensor is different. Here, the configuration of the lead frame and a method of manufacturing a magnetic sensor using the lead frame will be mainly described, and the same components as those in FIGS. 1 to 7 will be denoted by the same reference numerals. Is omitted.
[0032]
At the time of manufacturing the magnetic sensor, first, a thin metal plate is subjected to press working or etching work to form a lead frame in which twostage portions 6 and 7 are supported by aframe portion 19 as shown in FIG. 20 are formed. Theframe portion 19 is provided with a plurality ofleads 4 and 21 protruding inward from therectangular frame portion 11.
The lead (connecting portion) 21 is a suspension lead for fixing thestage portions 6 and 7 to therectangular frame portion 11, and oneend 21 a of the lead (connecting portion) is connected to theother end portions 6 d and 7 d of thestage portions 6 and 7. It is fixed to side ends located on both sides. Oneend 21a of thelead 21 is formed thinner than other parts of thelead 21 and has a shape that can be easily twisted.
Thelead frame 20 has twostage connecting portions 22 that protrude from oneend portion 6c of onestage portion 6 and are connected to oneend portion 7c of theother stage portion 7. Thestage connecting portion 22 has a meandering shape on a plane perpendicular to the thickness direction of thelead frame 20, and can be easily plastically deformed.
[0033]
After preparing thelead frame 20, as in the first embodiment, as shown in FIG. 9, themagnetic sensor chips 2 and 3 are bonded to thesurfaces 6a and 7a of thestage portions 6 and 7, respectively. Awire 8 is arranged between thesensor chips 2 and 3 and thelead 4.
Next, the respective parts of thelead frame 20 excluding thestage parts 6, 7 and the oneend 21a of thelead 21 and thestage connecting part 22 are sandwiched by the dies G, H. In this state, theback surfaces 6b, 7b of thestage parts 6, 7 The oneend portions 6c and 7c on the side are pressed upward by the pin I to incline themagnetic sensor chips 2 and 3 together with thestage portions 6 and 7 at a predetermined angle.
[0034]
At this time, thestage portions 6 and 7 are respectively arranged around the axis (dashed line shown in FIG. 9) connecting the oneend portions 21a and 21a of theleads 21 fixed to the side ends located on both sides of eachstage portion 6 and 7. By rotating, oneend 21a is plastically deformed so as to be twisted. At this time, since the oneend portions 6c and 7c of thestage portions 6 and 7 are separated from each other, thestage portions 22 are plastically deformed so as to extend. For this reason, themagnetic sensor chips 2 and 3 maintain a state inclined with respect to the forming direction of thebase end 4a of thelead 4.
Lastly, similarly to the first embodiment, a resin mold portion for filling themagnetic sensor chips 2 and 3 inside the resin is formed, and portions of therectangular frame portion 11 and theleads 21 protruding outside the resin mold portion. Is cut off, the manufacture of the magnetic sensor ends.
[0035]
According to the method of manufacturing the magnetic sensor described above, similarly to the first embodiment, themagnetic sensor chips 2 and 3 can be simultaneously and easily bonded, and the number of manufacturing steps is reduced, and the manufacturing cost of the magnetic sensor is reduced. Reduction can be achieved.
Further, since thestage connecting portion 22 has a shape that can be easily plastically deformed, when the pins I press the oneend portions 6c and 7c of thestage portions 6 and 7, thestage connecting portion 22 is plastically deformed. And thestage portions 6 and 7 can be easily inclined with respect to theframe portion 19. Then, since the oneend 21a of thelead 21 and thestage connecting portion 22 are plastically deformed, the angle between thesurfaces 2a and 3a of themagnetic sensor chips 2 and 3 can be easily and accurately set.
Further, since thestage connecting portion 22 has a meandering shape on a plane perpendicular to the thickness direction of thelead frame 20, thestage connecting portion 22 does not need to be bent or etched. Can be easily manufactured.
[0036]
In the first embodiment, the oneend 12b of thelead 12 has a shape protruding toward thesurface 12c of thelead 12. However, the present invention is not limited to this. Any shape may be used as long as the shape is easily plastically deformed. That is, for example, as shown in FIG. 10A, thelead 12 may be bent so as to protrude from both thefront surface 12c and therear surface 12d, or as shown in FIG. The shape may be made thinner than the thickness of other parts of thelead 12 by etching.
Further, as shown in FIG. 10C, the oneend 12b of thelead 12 may have a shape meandering on a plane orthogonal to the thickness direction of thelead frame 10. In the case of this shape, thelead 12 does not need to be bent or etched, so that thelead frame 10 can be easily manufactured. In this case, it is preferable that oneend portion 12b is formed to be thinner than other portions of thelead 12.
[0037]
Further, the oneend 12a of thelead 12 is fixed to the side end located on the oneend 6c, 7c side of each of thestage portions 6, 7, but is not limited thereto. What is necessary is just to be able to be configured to be able to rotate around theends 6c, 7c. That is, for example, as shown in FIG. 11, oneend portions 6c and 7c of the twostage portions 6 and 7 are connected by thestage connecting portion 15, and oneend portion 12a of thelead 12 is fixed to thestage connecting portion 15. I do not care.
In addition, theother end 12b of thelead 12 is fixed to the side end of each of thestages 6, 7 located on theother end 6d, 7d side, but is not limited to this. For example, theother end 6d , 7d may be fixed directly.
[0038]
Further, themagnetic sensor chips 2 and 3 are inclined such that their one ends 2b and 3b face theupper surface 5c of theresin mold portion 5, but the present invention is not limited to this, and at least the sensing direction of themagnetic sensor chip 3 is changed. It suffices that themagnetic sensor chips 2 and 3 incline with respect to the AB plane and also incline with respect to theframe portion 9.
However, when the inclination direction of themagnetic sensor chips 2 and 3 changes, it is necessary to change the positions of the one ends 12a and 12b of thelead frame 10 according to the inclination direction.
[0039]
Further, the oneend portion 12a is not limited to a shape having a concave notch, but may be any shape that can be easily plastically deformed when thestage portions 6 and 7 are inclined.
Further, the bent portion of thelead 12 is formed at oneend 12 b adjacent to thestage portions 6, 7, but is not limited to this, and thelead 12 extends from the oneend 12 b to therectangular frame portion 11. It is sufficient if it is formed before.
[0040]
In the second embodiment, twostage connecting portions 22 for connecting the twostage portions 6 and 7 are formed. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. Only onestage connecting portion 22 may be formed.
Thestage connecting portion 22 is formed so as to meander on a plane orthogonal to the thickness direction of thelead frame 20. However, the present invention is not limited to this. Good.
That is, for example, as shown in FIG. 13A, thestage connecting portion 22 connects thestage portions 6 and 7 with a substantially rectangular plate-shapedmember 23, and a through-hole 23a is formed in the plate-shapedmember 23. It may be something. Also, as shown in FIG. 13B, for example, as shown in FIG. 13B, thestage connecting portion 22 has tapered projectingportions 24 and 25 projecting from oneend portions 6c and 7c of thestage portions 6 and 7 and gradually tapered. A pair may be formed and the tips of the protrudingportions 24 and 25 may be connected to each other.
Further, for example, the thickness of thestage connecting portion 22 may be formed smaller than the thickness of thestage portions 6 and 7.
[0041]
Thestage connecting portion 22 connects the oneend portions 6c and 7c of the twostage portions 6 and 7 to each other. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. The side end portions of thestage portions 6 and 7 located on the side may be connected to each other. In this configuration, thestage connecting portion 22 is formed in a narrow fan shape so that it can be easily plastically deformed. In the case of this configuration, since thestage connecting portion 22 does not exist in the gap between the oneend portions 6c and 7c of the twostage portions 6 and 7, the gap is reduced to reduce the interval between the twostage portions 6 and 7. be able to. Therefore, the size of the magnetic sensor can be reduced by using this lead frame.
Thestage connecting portion 22 fixed to the side end of each of thestage portions 6 and 7 is not limited to the above-described shape, and may be formed in a substantially rectangular frame shape as shown in FIG. There may be. Further, as shown in FIGS. 16 and 17, for example, as shown in FIGS. 16 and 17, thestage connecting portion 22 may further include a bent portion as compared with a substantially rectangular frame shape.
[0042]
In addition, thestage connecting portion 22 is not limited to directly connecting the twostage portions 6 and 7, for example, as shown in FIG. 18, connects the side end portions of thestage portion 6 so as to surround oneend portion 6c. Arectangular frame portion 26 that connects the tworectangular frame portions 26, arectangular frame portion 27 that connects the side end portions of thestage portion 7 so as to surround oneend portion 7c, and a connecting portion 28 that connects the tworectangular frame portions 26, 27 are formed. No problem.
Further, thestage connecting portion 22 may not only connect the twostage portions 6 and 7 to each other but also may be connected to, for example, a lead 29 protruding from therectangular frame portion 11 as shown in FIG. .
[0043]
In the first and second embodiments, the pins F and I push up theother end portions 6d and 7d and the oneend portions 6c and 7c of thestage portions 6 and 7 to incline themagnetic sensor chips 2 and 3. However, the inclination is not limited to the inclination caused by the pins F and I, and is inclined between the time when themagnetic sensor chips 2 and 3 are bonded to thesurfaces 6a and 7a of thestage portions 6 and 7 and the time when theresin mold portion 5 is formed. You can do it.
Themagnetic sensor chips 2 and 3 are bonded to thefront surfaces 6a and 7a of thestage portions 6 and 7, however, the present invention is not limited to this. At least one magnetic sensor chip is attached to the back surface of thestage portions 6 and 7. It may be glued.
[0044]
Furthermore, although twomagnetic sensor chips 2 and 3 are used and themagnetic sensor chip 3 has one sensing direction, the present invention is not limited to this. The directions need only cross each other so that the direction of the geomagnetism can be measured as a vector in a three-dimensional space.
That is, for example, themagnetic sensor chip 3 may have two sensitive directions, or three magnetic sensor chips each having one sensitive direction may be used.
[0045]
Further, for example, in thelead frame 10, a region inside thebase end 4 a of thelead 4 including thestage portions 6 and 7 is formed so that thestage portions 6 and 7 can be more easily inclined. The thickness may be half the thickness of the other parts of the ten.
Further, each of theleads 4 has a crank-shaped cross-section, and thetip 4b is disposed below thelower surface 5a of theresin mold portion 5. However, the present invention is not limited to this. It is sufficient that the portion is exposed on thelower surface 5a side of theresin mold portion 5.
Further, the numbers and the arrangement positions of theleads 4 and thewires 8 are not limited to the above-described embodiment, and the bonding position and the number of thewires 8 to the magnetic sensor chip are changed according to the type of the magnetic sensor chip. The number of 4 and the arrangement position may be changed.
[0046]
Furthermore, in the above-described embodiment, theleads 12, 21 are rotated about the axis connecting the one ends 12a, 12a and the one ends 21a, 21a. However, the present invention is not limited to this, and the one ends 12a, 12a and the oneend 21a are not limited to this. , 21a may be bent at a portion where themagnetic sensor chips 2 and 3 are not disposed.
Although themagnetic sensor 1 is mounted on the portable terminal device, the present invention is not limited to this configuration, and themagnetic sensor 1 may be mounted on a medical device such as a catheter or a camera to be inserted into the body. For example, when measuring the direction of a camera inserted into the body, a magnetic field penetrating the body is generated, and themagnetic sensor 1 measures the direction of the magnetic field. Thereby, since the relative angle between themagnetic sensor 1 and the magnetic field can be measured three-dimensionally, the azimuth of the camera can be correctly detected based on the direction of the magnetic field.
[0047]
As described above, the embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes a design change or the like without departing from the gist of the present invention.
[0048]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, since the connecting portion projects from the stage portion and is connected to the frame portion and has a bending portion that can be bent by plastic deformation, the bending portion is bent. Thus, the stage can be easily inclined with respect to the frame.
According to the second aspect of the present invention, since the stage connecting portion can be plastically deformed, the one stage portion and the other stage portion can be easily inclined with respect to each other.
[0049]
According to the inventions according toclaims 3 to 5, since the magnetic sensor chips are bonded before the stage section is inclined, a plurality of magnetic sensor chips can be bonded simultaneously and easily. The number of steps can be reduced, and the manufacturing cost of the magnetic sensor can be reduced.
[0050]
In addition, since the connecting portion of the lead frame, the stage portion, and the stage connecting portion are plastically deformed so that the stage portion is inclined, the angle formed by the surfaces of the plurality of magnetic sensor chips with each other can be easily and accurately set. It becomes possible.
Therefore, for example, when one magnetic sensor chip has two sensitive directions and the other magnetic sensor chip has one sensitive direction, the magnetic field direction is measured as a vector in a three-dimensional space. And the direction of a magnetic field in a three-dimensional space can be correctly measured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a magnetic sensor manufactured by a manufacturing method according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side sectional view of the magnetic sensor of FIG. 1;
FIG. 3 is a plan view showing a state where a magnetic sensor chip is mounted on a lead frame in the magnetic sensor of FIG. 1;
FIG. 4 is a side sectional view showing a state where a magnetic sensor chip is mounted on a lead frame in the magnetic sensor of FIG. 1;
FIG. 5 is a cross-sectional view of the lead taken along line NN in the lead frame of FIG. 3;
FIG. 6 is a side sectional view showing a method of inclining a stage section and a magnetic sensor chip in the magnetic sensor of FIG. 1;
FIG. 7 is a graph showing output values Sa and Sb of the magnetic sensor when the surface of the magnetic sensor of FIG. 1 is arranged along the direction of terrestrial magnetism.
FIG. 8 is a plan view showing a lead frame used in a method for manufacturing a magnetic sensor according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a side sectional view showing a method of tilting a stage and a magnetic sensor chip using the lead frame of FIG. 8;
FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of a lead frame used in a manufacturing method according to another embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a plan view showing a lead frame used in a method of manufacturing a magnetic sensor according to another embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a plan view showing a main part of a lead frame used in a method for manufacturing a magnetic sensor according to another embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a plan view showing a main part of a lead frame used in a method for manufacturing a magnetic sensor according to another embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a plan view showing a main part of a lead frame used in a method for manufacturing a magnetic sensor according to another embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a plan view showing a main part of a lead frame used in a method of manufacturing a magnetic sensor according to another embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a plan view showing a main part of a lead frame used in a method for manufacturing a magnetic sensor according to another embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a plan view showing a main part of a lead frame used in a method of manufacturing a magnetic sensor according to another embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a plan view showing a main part of a lead frame used in a method for manufacturing a magnetic sensor according to another embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a plan view showing a lead frame used in a method of manufacturing a magnetic sensor according to another embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a perspective view showing an example of a conventional magnetic sensor unit.
[Explanation of symbols]
1 ... magnetic sensor, 2,3 ... magnetic sensor chip, 4 ... lead,
6, 7: stage section, 9, 19: frame section, 10, 20: lead frame, 12, 21: lead (connecting section), 12b ... one end section (bending section), 22 ... Stage connection

Claims (5)

Translated fromJapanese

少なくとも２つのステージ部と、その周囲に配されるリードを備えるフレーム部と、これらを連結する連結部とを有する金属製薄板からなるリードフレームであって、
前記連結部が、前記ステージ部から突出して前記フレーム部に連結されると共に、塑性変形によって屈曲可能な屈曲部を有することを特徴とするリードフレーム。A lead frame made of a thin metal plate having at least two stage portions, a frame portion provided with leads arranged around the stage portion, and a connecting portion connecting these,
The lead frame, wherein the connecting portion protrudes from the stage portion and is connected to the frame portion, and has a bent portion that can be bent by plastic deformation.少なくとも２つのステージ部と、その周囲に配されるリードを備えるフレーム部と、これらを連結する連結部と、一方のステージ部から突出して他方のステージ部に連結されるステージ連結部とを有する金属製薄板からなるリードフレームであって、
前記ステージ連結部が、塑性変形可能な形状を有することを特徴とするリードフレーム。A metal having at least two stage portions, a frame portion provided with leads arranged around the stage portion, a connecting portion connecting these, and a stage connecting portion projecting from one stage portion and connected to the other stage portion. A lead frame made of a thin plate,
A lead frame, wherein the stage connecting portion has a shape capable of being plastically deformed.磁界の少なくとも１方向の磁気成分に対して感応する磁気センサチップを備えた磁気センサの製造方法であって、
少なくとも２つのステージ部と、その周囲に配されるリードを備えるフレーム部と、これらを連結する連結部とを有する金属製薄板からなるリードフレームを用意する工程と、
前記各ステージ部に磁気センサチップを接着する工程と、
該磁気センサチップと前記リードとを配線する工程と、
前記連結部を塑性変形させ、前記フレーム部に対して前記ステージ部を傾斜させる工程とを備えることを特徴とする磁気センサの製造方法。A method of manufacturing a magnetic sensor comprising a magnetic sensor chip responsive to a magnetic component in at least one direction of a magnetic field,
A step of preparing a lead frame made of a thin metal plate having at least two stage portions, a frame portion having leads arranged around the stage portion, and a connecting portion for connecting these,
Bonding a magnetic sensor chip to each of the stage portions;
Wiring the magnetic sensor chip and the leads;
A step of plastically deforming the connecting portion and inclining the stage portion with respect to the frame portion.磁界の少なくとも１方向の磁気成分に対して感応する磁気センサチップを備えた磁気センサの製造方法であって、
少なくとも２つのステージ部と、その周囲に配されるリードを備えるフレーム部と、これらを連結する連結部とを有する金属製薄板からなるリードフレームを用意する工程と、
前記各ステージ部に磁気センサチップを接着する工程と、
該磁気センサチップと前記リードとを配線する工程と、
前記連結部および前記ステージ部を塑性変形させ、前記フレーム部に対して前記ステージ部を傾斜させる工程とを備えることを特徴とする磁気センサの製造方法。A method of manufacturing a magnetic sensor comprising a magnetic sensor chip responsive to a magnetic component in at least one direction of a magnetic field,
A step of preparing a lead frame made of a thin metal plate having at least two stage portions, a frame portion having leads arranged around the stage portion, and a connecting portion for connecting these,
Bonding a magnetic sensor chip to each of the stage portions;
Wiring the magnetic sensor chip and the leads;
A step of plastically deforming the connecting portion and the stage portion to incline the stage portion with respect to the frame portion.磁界の少なくとも１方向の磁気成分に対して感応する磁気センサチップを備えた磁気センサの製造方法であって、
少なくとも２つのステージ部と、その周囲に配されるリードを備えるフレーム部と、これらを連結する連結部と、一方のステージ部から突出して他方のステージ部に連結されるステージ連結部とを有する金属製薄板からなるリードフレームを用意する工程と、
前記各ステージ部に磁気センサチップを接着する工程と、
該磁気センサチップと前記リードとを配線する工程と、
前記ステージ連結部を塑性変形させ、前記フレーム部に対して前記ステージ部を傾斜させる工程とを備えることを特徴とする磁気センサの製造方法。A method of manufacturing a magnetic sensor comprising a magnetic sensor chip responsive to a magnetic component in at least one direction of a magnetic field,
A metal having at least two stage portions, a frame portion provided with leads arranged around the stage portion, a connecting portion connecting these, and a stage connecting portion projecting from one stage portion and connected to the other stage portion. A step of preparing a lead frame made of a thin plate;
Bonding a magnetic sensor chip to each of the stage portions;
Wiring the magnetic sensor chip and the leads;
A step of plastically deforming the stage connection portion and inclining the stage portion with respect to the frame portion.

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