特許 6971908 磁気検出装置、電流検出装置、磁気検出装置の製造方法、及び電流検出装置の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6971908

(24)【登録日】2021年11月5日

(45)【発行日】2021年11月24日

(54)【発明の名称】磁気検出装置、電流検出装置、磁気検出装置の製造方法、及び電流検出装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   G01R 33/02 20060101AFI20211111BHJP

   G01R 15/20 20060101ALI20211111BHJP

【ＦＩ】

   G01R33/02 U

   G01R15/20 C

【請求項の数】10

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2018-79140(P2018-79140)

(22)【出願日】2018年4月17日

(65)【公開番号】特開2018-179994(P2018-179994A)

(43)【公開日】2018年11月15日

【審査請求日】2020年3月23日

(31)【優先権主張番号】特願2017-84060(P2017-84060)

(32)【優先日】2017年4月20日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】303046277

【氏名又は名称】旭化成エレクトロニクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】龍華国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】福中 敏昭

【審査官】 小川 浩史

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１５／０１５５３９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００１−９４０１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平９−１９９６３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０３０８８８６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−１５１１９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１５−５１４２０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１５３７６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平２−１１２２６４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｒ ３３／００−３３／２６

Ｇ０１Ｒ １５／００−１５／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上面及び底面を少なくとも含む複数の外面を有する、磁場を検出する磁気センサと、
前記磁気センサの前記複数の外面のすべてを覆って封止する封止部材と、
を備え、
前記封止部材は、前記磁気センサの上面を含む上面側を封止する第１封止部材と、前記磁気センサの底面を含む底面側を封止する第２封止部材と、を有し、
前記磁気センサの底面及び該底面と同じ方向を向く前記第１封止部材の底面が粗面加工されており、
前記第２封止部材が、前記磁気センサの底面と前記第１封止部材の底面を覆って封止する、磁気検出装置。

【請求項2】

前記磁気センサの底面に、粗面加工された第１絶縁部材が設けられる、請求項１に記載の磁気検出装置。

【請求項3】

前記第１絶縁部材は、ダイアタッチフィルムである、請求項２に記載の磁気検出装置。

【請求項4】

前記磁気センサが出力する信号を処理する信号処理ＩＣチップをさらに備え、
前記信号処理ＩＣチップは、それぞれ前記磁気センサの上面及び底面と同じ方向を向く上面及び底面を少なくとも含む複数の外面を有し、
前記封止部材は、さらに、前記信号処理ＩＣチップを前記磁気センサから離間し且つ該信号処理ＩＣチップの前記複数の外面を覆って封止する、請求項１から３のいずれか一項に記載の磁気検出装置。

【請求項5】

前記信号処理ＩＣチップの底面に、粗面加工された第２絶縁部材が設けられ、前記第２封止部材が、さらに、前記信号処理ＩＣチップの底面を覆って封止する、請求項４に記載の磁気検出装置。

【請求項6】

前記第２絶縁部材は、ダイアタッチフィルムである、請求項５に記載の磁気検出装置。

【請求項7】

前記磁気センサは、磁気検出素子を備え、さらに、該磁気検出素子と同一の半導体基板に形成された、前記磁気検出素子が出力する信号を処理する信号処理回路を備える、請求項１から３のいずれか一項に記載の磁気検出装置。

【請求項8】

請求項１から７のいずれか一項に記載の磁気検出装置と、
被測定電流が流れる導体と、を備え、
前記磁気センサは、前記導体に流れる電流により発生する磁場を検出し、
前記導体は、それぞれ前記磁気センサの上面及び底面と同じ方向を向く上面及び底面を有し、
前記封止部材は、前記第１封止部材により前記導体の少なくとも一部の上面を含む上面側を封止するとともに前記第２封止部材により前記導体の少なくとも一部の底面を含む底面側を封止することにより、前記導体の少なくとも一部を封止して前記磁気センサを前記導体から離間する、電流検出装置。

【請求項9】

前記導体の少なくとも一部の底面は、粗面加工されている、請求項８に記載の電流検出装置。

【請求項10】

被測定電流が流れる導体と、
前記導体に流れる電流により発生する磁場を検出する磁気センサと、
前記導体の少なくとも一部及び前記磁気センサを封止する封止部材と、を備え、
前記導体の少なくとも一部は、上面及び底面を有し、
前記磁気センサは、上面及び底面を少なくとも含む複数の外面を有し、
前記封止部材は、前記磁気センサの前記複数の外面のすべてを封止し、
前記封止部材は、前記導体の少なくとも一部及び前記磁気センサのそれぞれの上面を含む上面側を封止する第１封止部材と、前記導体の少なくとも一部及び前記磁気センサのそれぞれの底面を含む底面側を封止する第２封止部材と、を有し、
前記導体の少なくとも一部の底面及び前記磁気センサの底面並びに前記導体及び前記磁気センサのそれぞれの底面と同じ方向を向く前記第１封止部材の底面が粗面加工されており、
前記第２封止部材が、前記導体の少なくとも一部の底面、前記磁気センサの底面、及び前記第１封止部材の底面を覆って封止する、電流検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、磁気検出装置、電流検出装置、磁気検出装置の製造方法、及び電流検出装置の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

磁気センサを用いて磁場の強度を検出する磁気検出装置及び電流の量を検出する電流検出装置（電流センサとも呼ぶ）が知られている。例えば特許文献１には、被測定電流が入力される１次導体、信号処理ＩＣを支持する２次導体、２次導体の２つの張り出し部の間に架けられた絶縁テープ上に支持して、平面視において１次導体のギャップに配置された磁気センサ、及びこれらの構成各部を封止するパッケージを有する電流センサが開示されている。電流センサは、１次導体に電流が入力されると、その電流により１次導体の周囲に発生する磁場を磁気センサを用いて検出して、電流の量に応じた出力信号を出力する。
特許文献１ 国際公開第２０１５／０１５５３９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

斯かる構成の電流検出装置及び磁気検出装置において、高い絶縁耐性が求められる。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明の第１の態様においては、磁場を検出する磁気センサと、磁気センサの全ての外面を覆って封止する封止部材と、を備える磁気検出装置が提供される。

【0005】

本発明の第２の態様においては、第１の態様の磁気検出装置と、被測定電流が流れる導体と、を備え、磁気センサは、導体に流れる電流により発生する磁場を検出し、封止部材は、導体の少なくとも一部を封止して磁気センサを導体から離間する、電流検出装置が提供される。

【0006】

本発明の第３の態様においては、粗面加工された底面を有する、被測定電流が流れる導体と、導体に流れる電流により発生する磁場を検出する磁気センサと、導体の少なくとも一部及び磁気センサを封止する封止部材と、を備える電流検出装置が提供される。

【0007】

本発明の第４の態様においては、支持部材上に、磁場を検出する磁気センサを配置する段階と、磁気センサの上面を第１封止部材により封止する段階と、支持部材を除去する段階と、磁気センサの底面を第２封止部材により封止する段階と、を備える磁気検出装置の製造方法が提供される。

【0008】

本発明の第５の態様においては、支持部材上に、被測定電流が流れる導体及び導体に流れる電流により発生する磁場を検出する磁気センサを互いに離間して配置する段階と、導体の少なくとも一部及び磁気センサの上面を第１封止部材により封止する段階と、支持部材を除去する段階と、導体の少なくとも一部及び磁気センサの底面を第２封止部材により封止する段階と、を備える電流検出装置の製造方法が提供される。

【0009】

なお、上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1A】本実施形態に係る電流センサの内部構成を示す。

【図1B】図１Ａにおける基準線ＢＢに関する電流センサの断面構成を示す。

【図2】本実施形態に係る電流センサの製造工程のフローを示す。

【図3A】電流センサの製造工程の一ステップにより形成された電流センサの状態、すなわち下面に支持部材が貼り付けられたリードフレームの構成を示す。

【図3B】図３Ａにおける基準線ＢＢに関する電流センサの断面を示す。

【図4A】電流センサの製造工程の一ステップにより形成された電流センサの状態、すなわち支持部材上に磁気センサ及び信号処理ＩＣが互いに離間して配置され、信号処理ＩＣが磁気センサ及び端子にワイヤボンディングされた状態を示す。

【図4B】図４Ａにおける基準線ＢＢに関する電流センサの断面を示す。

【図5A】電流センサの製造工程の一ステップにより形成された電流センサの状態、すなわちリードフレーム、磁気センサ、及び信号処理ＩＣの上面側が第１封止部材により封止された状態を図５Ｂにおける基準線ＡＡについて示す。

【図5B】図５Ａにおける基準線ＢＢに関する電流センサの断面を示す。

【図6A】電流センサの製造工程の一ステップにより形成された電流センサの状態、すなわち支持部材が除去されたリードフレーム、磁気センサ、及び信号処理ＩＣの底面側が第２封止部材により封止された状態を図６Ｂにおける基準線ＡＡについて示す。

【図6B】図６Ａにおける基準線ＢＢに関する電流センサの断面を示す。

【図7A】電流センサの製造工程の一ステップにより形成された電流センサの状態、すなわちリードフレーム、磁気センサ、及び信号処理ＩＣが封止部材によりパッケージされた状態を示す。

【図7B】図７Ａにおける基準線ＢＢに関する電流センサの断面を示す。

【図8A】変形例に係るホールセンサの内部構成を示す。

【図8B】図８Ａにおける基準線ＢＢに関するホールセンサの断面構成を示す。

【図9A】変形例に係るホールＩＣの内部構成を示す。

【図9B】図９Ａにおける基準線ＢＢに関するホールＩＣの断面構成を示す。

【図10】変形例に係るホールＩＣの製造工程のフローを示す。

【図11A】ホールＩＣの製造工程の一ステップにより形成されたホールＩＣの状態、すなわち下面に支持部材が貼り付けられたリードフレームの構成を示す。

【図11B】図１１Ａにおける基準線ＢＢに関するホールＩＣの断面を示す。

【図12A】ホールＩＣの製造工程の一ステップにより形成されたホールＩＣの状態、すなわち支持部材上に磁気センサ及び信号処理ＩＣが互いに離間して配置され、信号処理ＩＣが磁気センサ及び端子にワイヤボンディングされた状態を示す。

【図12B】図１２Ａにおける基準線ＢＢに関するホールＩＣの断面を示す。

【図13A】ホールＩＣの製造工程の一ステップにより形成されたホールＩＣの状態、すなわちリードフレーム、磁気センサ、及び信号処理ＩＣの上面側が第１封止部材により封止された状態を図１３Ｂにおける基準線ＡＡについて示す。

【図13B】図１３Ａにおける基準線ＢＢに関するホールＩＣの断面を示す。

【図14A】ホールＩＣの製造工程の一ステップにより形成されたホールＩＣの状態、すなわち支持部材が除去されたリードフレーム、磁気センサ、及び信号処理ＩＣの底面側が第２封止部材により封止された状態を図１４Ｂにおける基準線ＡＡについて示す。

【図14B】図１４Ａにおける基準線ＢＢに関するホールＩＣの断面を示す。

【図15A】ホールＩＣの製造工程の一ステップにより形成されたホールＩＣの状態、すなわちリードフレーム、磁気センサ、及び信号処理ＩＣが封止部材によりパッケージされた状態を示す。

【図15B】図１５Ａにおける基準線ＢＢに関するホールＩＣの断面を示す。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

【0012】

図１Ａ及び図１Ｂは、本実施形態に係る電流センサ１００の構成を示す。ここで、図１Ａは、電流センサ１００の内部構成を平面視において示し、図１Ｂは、図１Ａにおける基準線ＢＢに関して電流センサ１００の断面構成を示す。なお、図１Ａにおける上下方向を縦方向、図１Ａ及び図１Ｂにおける左右方向を横方向、及び図１Ｂにおける上下方向を高さ方向とする。また、図１Ａ及び図１Ｂ並びにこれらに対応するその他の図において、パッケージ６０（第１及び第２封止部材６１，６２）を透過して電流センサ１００の内部構成を表している。電流センサ１００は、絶縁耐性の高い電流センサを提供することを目的とする電流検出装置の一例であり、導体１０、複数のデバイス端子２１、磁気センサ３０、信号処理ＩＣ４０、ワイヤ５１，５２、及びパッケージ６０を備える。

【0013】

導体１０は、電流センサ１００により検出される電流（被測定電流と呼ぶ）が電流経路に沿って流れる導電性部材である。導体１０は、大きな被測定電流を流すために、例えば銅のような金属等の導電体を用いて０．２ｍｍ厚、ただし端子部１１は０．４ｍｍ厚で、横方向右側に設けられる２組の端子部１１のうちの一方の組から後述するパッケージ６０の内部を通って他方の組に戻る形状に成形される。導体１０は、２組の端子部１１、２つの脚部１２、及び曲部１３を含む。

【0014】

２組の端子部１１は、被測定電流を入出力する電流端子であり、横方向右側に縦方向に離間して配設されている。２組の端子部１１は、平面視において略矩形状を有し、２組の端子部１１に含まれる各２つの端子部１１が、それぞれの基端（すなわち、左端）の厚みを絞ってそれぞれ２つの脚部１２の右端に一体的に接続する。なお、各組の端子部１１は、２つの端子部１１に限らず、３以上の端子部１１を含んでもよい。

【0015】

２つの脚部１２は、２組の端子部１１のうちの一方の組の端子部１１に入力された電流を曲部１３に送る又は曲部１３から他方の組の端子部１１に電流を送る部材であり、２組の端子部１１の左側に、縦方向に離間して配設されている。２つの脚部１２は、平面視において横方向を長手とする矩形状を有し、それぞれ、右端に接続する２組の端子部１１をそれぞれ曲部１３の２つの端部に一体的に接続する。

【0016】

曲部１３は、２つの脚部１２の一方から流れ込む電流の向きを逆向きに変えて他方の脚部１２に送り出す部材であり、２つの脚部１２の左側に配設されている。曲部１３は、平面視において胴部とこれを間に連ねる２つの端部を有してＵ字状に成形され、胴部を左側に向けて、２つの端部をそれぞれ２つの脚部１２に一体的に接続する。ここで、曲部１３の内側に形成される空間の幅は、磁気センサ３０の幅より大きい。

【0017】

なお、導体１０の底面１０ａを粗面加工してもよい。ここで、粗面加工された底面１０ａの算術平均粗さ（Ｒａ）は０．０１μｍ以上とする。それにより、導体１０を封止するパッケージ６０が導体１０の底面１０ａに密着し、界面の形成が抑止される。

【0018】

なお、導体１０の肉厚部（すなわち、端子部１１）の上面１１ａを除いて薄肉部（すなわち、脚部１２及び曲部１３）の上面に例えば銀を用いてメッキ膜を設けてもよい。

【0019】

導体１０は、２組の端子部１１にそれぞれ含まれる端子部１１の上面及び先端面（すなわち、右端面）をパッケージ６０の上面及び右側面に面一に露出して、パッケージ６０内に封止されている。端子部１１の上面１１ａは、電流センサ１００を例えば外部基板上に実装した際に、外部基板上に配設された配線等に接合される。被測定電流は、縦方向の上側（又は下側）の一方の組の端子部１１から入力され、上側（又は下側）の脚部１２を介して曲部１３を流れることでその向きを左向きから右向きに１８０度を変え、下側（又は上側）の脚部１２を介して下側（又は上側）の他方の組の端子部１１から出力される。なお、被測定電流が導体１０内を流れる経路を電流経路と呼ぶ。

【0020】

複数のデバイス端子２１は、信号処理ＩＣ４０から出力される電流量の算出結果を外部デバイスに出力する、また補正パラメータを設定するための信号を外部デバイスから信号処理ＩＣ４０に入力する信号端子である。複数のデバイス端子２１は、一例として５つの端子を含み、横方向左側に縦方向に離間して配設されている。複数のデバイス端子２１のそれぞれは、例えば銅のような金属等の導電体を用いて０．２ｍｍ厚、ただし左端部は０．４ｍｍ厚で、横方向を長手とする矩形状に成形される。

【0021】

なお、複数のデバイス端子２１の肉厚部（すなわち、左端部）の上面２１ａを除いて薄肉部の上面に例えば銀を用いてメッキ膜を設けてもよい。

【0022】

複数のデバイス端子２１は、左端部の上面２１ａ及び先端面（すなわち、左端面）をパッケージ６０の上面及び左側面に面一に露出して、パッケージ６０内に封止されている。デバイス端子２１の上面２１ａは、電流センサ１００を例えば外部基板上に実装した際に、外部基板上に配設された配線等に接合される。

【0023】

磁気センサ３０は、導体１０に流れる電流により発生する磁場を検出する磁気検出素子の一例である。磁気センサ３０として、例えば、ＩｎＡｓ、ＧａＡｓ等から構成される化合物半導体ホール素子、シリコンから構成されるホール素子（或いは増幅回路と一体化されたホールＩＣ）、及び磁気抵抗素子を採用することができる。磁気センサ３０は、導体１０の曲部１３の内側、好ましくは曲部１３内における電流経路の曲率中心に配置される。それにより、曲部１３に流れる電流により発生する磁場が磁気センサ３０に集束し、磁気センサ３０により高いＳＮ比で磁場を検出することが可能となる。さらにより高いＳＮ比で地場を検出するには、磁気センサ３０の厚さは、導体１０の厚さより薄い方が好ましい。

【0024】

なお、磁気センサ３０の底面に絶縁部材３１を設けてもよい。絶縁部材３１は、粗面加工されたものでもよく、その算術平均粗さ（Ｒａ）は０．０１μｍ以上とする。絶縁部材３１として、例えば、ウエハをダイシングして、ウエハ上に形成された磁気センサ３０の回路素子を個片化する際に、ウエハの裏面に貼り付けられるダイアタッチフィルムを採用することができる。絶縁部材３１により磁気センサ３０の底面が（例えば、後述するウェットブラスト時において）保護され、また絶縁部材３１が０．０１μｍ以上の算術平均粗さ（Ｒａ）で粗面加工されていることで、パッケージ６０が磁気センサ３０の底面に密着してこれを封止することにより界面の形成が抑止される。プラズマ処理等の磁気センサ３０の底面に大きなダメージが無い方法であり、保護する必要がない場合は、絶縁部材３１は無くてもよい。

【0025】

なお、磁気センサ３０の上側、下側、又は両側に磁性体メッキにより形成された磁性体を設け、それらにより磁場を集束して磁気センサ３０に入力することとしてもよい。また、磁気センサ３０の上面、下面、又は両面を、例えばアルミニウム等の非磁性導体を用いて静電シールドして、パッケージ６０外から来る静電ノイズを遮蔽してもよい。

【0026】

なお、磁気センサ３０に入力する外部磁場等にともなうノイズを除くために、導体１０の曲部１３の外側に外部磁場を検出するための追加の磁気センサを設けてもよい。斯かる場合、信号処理ＩＣ４０により磁気センサ３０の検出信号と追加の磁気センサの検出信号との差分を算出することで、磁気センサ３０の検出信号に含まれる外部磁場等に由来するノイズを相殺することができる。

【0027】

磁気センサ３０は、ワイヤボンディングによって信号処理ＩＣ４０に接続され、検出した磁場の強度に応じた電圧を出力信号として信号処理ＩＣ４０に出力する。

【0028】

信号処理ＩＣ４０は、磁気センサ３０が出力する信号を処理して、導体１０に流れる電流の量を算出するデバイスである。信号処理ＩＣ４０は、メモリ、感度補正回路、出力のオフセットを補正するオフセット補正回路、磁気センサ３０からの出力信号を増幅する増幅回路、及び温度に応じて出力を補正する温度補正回路等の少なくとも１つを内蔵してもよい。本実施形態では、信号処理ＩＣ４０は、磁気センサ３０と別個のデバイスとしてハイブリッド構成されたものを採用する。信号処理ＩＣ４０は、導体１０の曲部１３と複数のデバイス端子２１との間に配置される。

【0029】

なお、信号処理ＩＣ４０の底面に絶縁部材４１を設けてもよい。絶縁部材４１は、粗面加工されたものでもよく、その算術平均粗さ（Ｒａ）は０．０１μｍ以上とする。絶縁部材４１として、例えば、ウエハをダイシングして、ウエハ上に形成された信号処理ＩＣ４０の回路素子を個片化する際に、ウエハの裏面に貼り付けられるダイアタッチフィルムを採用することができる。絶縁部材４１により信号処理ＩＣ４０の底面が（例えば、後述するウェットブラスト時において）保護され、また絶縁部材４１が０．０１μｍ以上の算術平均粗さ（Ｒａ）で粗面加工されていることで、パッケージ６０が信号処理ＩＣ４０の底面に密着してこれを封止することにより界面の形成が抑止される。

【0030】

なお、本実施形態においては、信号処理ＩＣ４０がリードフレーム等によって支持されていない形態を示しているが、信号処理ＩＣ４０は例えばリードフレーム上に載置されてもよい。また絶縁部材４１は、前述のように無くてもよい。

【0031】

信号処理ＩＣ４０は、ワイヤボンディングによって複数のデバイス端子２１に接続され、それらを介して導体１０に流れる電流の量の算出結果を出力する、さらにパラメータの設定等を入力する。なお、複数のデバイス端子２１のいずれかをグランド端子として使用してもよい。また、信号処理ＩＣ４０の上面、下面、又は両面を、例えばアルミニウム等の非磁性導体を用いて静電シールドして、パッケージ６０外から来る静電ノイズを遮蔽してもよい。

【0032】

なお、本実施形態に係る電流センサ１００では、磁気センサ３０と別個のデバイスとしてハイブリッド構成された信号処理ＩＣ４０を採用したが、これに代えて、磁気センサ３０と同一の半導体基板上に形成された信号処理回路を備える信号処理ＩＣ、すなわち磁気センサ３０とともにモノリシック構成された信号処理ＩＣを採用してもよい。斯かる場合、導体１０の曲部１３を同一の半導体基板の上方又は下方にクリアランスを設けて配置し、平面視において導体１０の曲部１３の内側に同一の半導体基板上の磁気センサ３０を位置決めし、パッケージ６０により同一の半導体基板を導体１０から離間するとともに全ての外面を覆って封止する。また、磁気センサ３０と信号処理ＩＣ４０とが同一の回路基板上にマウントされた、ハイブリッド型の信号処理ＩＣを採用しても良い。

【0033】

ワイヤ５１，５２は、例えば銅や金のような金属等の導電体を用いて成形された線状部材である。ワイヤ５１は、磁気センサ３０及び信号処理ＩＣ４０の間に架設される４つのワイヤを含み、これらを介して磁気センサ３０を駆動し、その検出信号を信号処理ＩＣ４０に送る。ワイヤ５２は、信号処理ＩＣ４０及び複数のデバイス端子２１の上面２１ｂの間に架設される５つのワイヤを含み、これらを介して信号処理ＩＣ４０の算出結果を出力する。

【0034】

パッケージ６０は、複数のデバイス端子２１及び導体１０の一部を除いて電流センサ１００の構成各部を封止して、保護する封止部材の一例である。ここで、パッケージ６０は、磁気センサ３０及び信号処理ＩＣ４０のそれぞれを導体１０及び複数のデバイス端子２１から離間してそれらとともにそれぞれの外面全面を覆って内部に封止し、それにより導体１０と複数のデバイス端子２１とを絶縁する。磁気センサ３０（信号処理ＩＣ４０と同一の回路基板上にマウントされている場合の信号処理ＩＣ及び回路基板など、磁気センサ３０に接する部材も含むものとする）は、例えば導体１０及びデバイス端子２１と接するように配置された基板、フィルム等に接して支持されることなく、全ての外面がパッケージ６０により覆われて封止される。ここで、「全ての外面」とは、磁気センサ３０を信号処理ＩＣ４０と接続するためのボンディングワイヤ等の導体の接続部分を除く外面の全てがパッケージ６０で覆われていることをいう。また、磁気センサ３１の底面に絶縁部材３１が備えられている場合には、絶縁部材３１の表面を磁気センサ３１の外面とする。

【0035】

パッケージ６０は、例えば、エポキシなどの絶縁性に優れた樹脂を用いてモールド成形することで、矩形状の上面及び上面の一辺の長さより小さい厚さを有する直方体状に成形される。導体１０及び複数のデバイス端子２１から離間して磁気センサ３０及び信号処理ＩＣ４０をパッケージ６０の内部に埋め込んだことで、すなわちそれら単体で埋め込んだことで、パッケージ６０に磁気センサ３０及び信号処理ＩＣ４０のそれぞれとの境から拡がり得る界面が形成されないため、高い耐圧を得ることができる。また、磁気センサ３０及び信号処理ＩＣ４０を支持するリードフレームが不要となることで、電流センサ１００の小型化が可能となる。また、導体１０を半抜き等による段差加工を施して磁気センサ３０を囲む曲部１３を磁気センサ３０を支持するフレームに対して上げる又は下げる必要がないことで、段差加工による導体１０の抵抗の増大を避けることができる。

【0036】

パッケージ６０は、導体１０、複数のデバイス端子２１、磁気センサ３０、及び信号処理ＩＣ４０の少なくとも上面を含む上面側及び少なくとも底面を含む底面側をそれぞれ封止する第１及び第２封止部材６１，６２を含む。なお、導体１０、複数のデバイス端子２１、磁気センサ３０、及び信号処理ＩＣ４０の上面に加えてそれらの側面を含んで上面側としてもよく、斯かる場合、底面側に側面は含まないこととする。また、導体１０、複数のデバイス端子２１、磁気センサ３０、及び信号処理ＩＣ４０の上面のみを含んで上面側としてもよく、斯かる場合、底面側に側面を含むこととする。また、導体１０、複数のデバイス端子２１、磁気センサ３０、及び信号処理ＩＣ４０の上面に加えてそれらの側面の一部を含んで上面側としてもよく、斯かる場合、底面側に側面の残りの部分を含むこととする。

【0037】

後述するように、導体１０、複数のデバイス端子２１、磁気センサ３０、及び信号処理ＩＣ４０の底面を支持してそれらの上面側を第１封止部材６１により覆い、導体１０、磁気センサ３０、及び信号処理ＩＣ４０の上下を返して、第１封止部材６１により覆われた上面側を除くそれらの底面側を第２封止部材６２により覆うことで、磁気センサ３０及び信号処理ＩＣ４０を導体１０及び複数のデバイス端子２１から離間するとともにそれらの外面全面を覆ってパッケージ６０内に単体で埋め込み、封止することができる。なお、第１及び第２封止部材６１，６２は、同一材料が好ましいが、それぞれ異なる材料を用いて形成してもよい。また、第１及び第２封止部材６１，６２の少なくとも一方は、無機物の材料であるフィラーを含む材料によって形成されていても良い。

【0038】

本実施形態に係る電流センサ１００によれば、パッケージ６０により、被測定電流が流れる導体１０の曲部１３とともに、導体１０を流れる電流により発生する磁場を検出する磁気センサ３０及び磁気センサ３０からの出力信号を処理する信号処理ＩＣ４０を導体１０及び複数のデバイス端子２１から離間するとともにそれらの外面全面を覆って封止することで、磁気センサ３０及び信号処理ＩＣ４０を内部に埋め込んだパッケージ６０にそれらとの境から拡がり得る界面が形成されないため高い耐圧を得ることができる。

【0039】

本実施形態に係る電流センサ１００の製造方法について説明する。図２に、本実施形態に係る電流センサの製造工程のフローを示す。

【0040】

ステップＳ１０２では、導体１０及び複数のデバイス端子２１のパターンを含むリードフレーム２０を形成する。図３Ａ及び図３Ｂに示すように、リードフレーム２０は、矩形状の金属フレームであり、その内側に、導体１０のパターンをその２組の端子部１１をフレームの右枠に接続し、複数のデバイス端子２１のパターンをそれらの左端部をフレームの左枠に接続して含む。

【0041】

なお、本実施形態では、１つのリードフレーム２０に１つの電流センサ１００を構成する一組の導体１０及び複数のデバイス端子２１のパターンのみを含むとしたが、これは説明のための一例であり、１つのリードフレーム２０に複数の電流センサ１００を構成する複数組の導体１０及び複数のデバイス端子２１が配列されたパターンを含んでもよい。

【0042】

まず、例えば一枚の金属板をプレス加工することにより、リードフレーム２０の原型を形成する。ここで、金属板は、例えば０．４ｍｍ厚を有する。次に、導体１０の端子部１１に対応するパターン部分の上面１１ａ及び複数のデバイス端子２１の左端部に対応するパターン部分の上面２１ａを除いてリードフレーム２０の原型をエッチングすることにより、例えば０．２ｍｍ厚で薄肉に成形する。これにより、肉厚の導体１０の端子部１１及び複数のデバイス端子２１の左端部が接続端子として機能する。次に、エッチングにより薄肉化された部分の上面に例えば銀を用いてメッキ膜を設ける。なお、これに代えて、リードフレーム２０の上面全体にメッキ膜を設け、後述する第１及び第２封止部材６１，６２の硬化後に導体１０の端子部１１の上面１１ａ及び複数のデバイス端子２１の左端部の上面２１ａ上のメッキ膜を除去し、例えば錫を用いて新しいメッキ膜を設けてもよい。最後に、リードフレーム２０の下面にシート状の支持部材７０の外縁を貼り付けて、フレーム内側に底面を設ける。支持部材７０として、例えば、粘着層が形成された耐熱性の高いポリイミドテープ、セラミックシート等を採用することができる。

【0043】

なお、本実施形態に係る電流センサ１００の製造方法では、リードフレーム２０の原型をエッチングすることにより、接続端子として機能する導体１０の端子部１１及び複数のデバイス端子２１の左端部を形成したが、これに代えて、例えばリードフレーム２０を曲げ加工又は半抜き加工することで、導体１０の脚部１２、曲部１３、複数のデバイス端子２１の右端部を含むリードフレーム２０の内部パターンに対して導体１０の端子部１１及び複数のデバイス端子２１の左端部を含むリードフレーム２０の外部パターンを曲げる又は上げることで接続端子を形成してもよい。ここで、曲げ加工する場合、リードフレーム２０は例えば０．２ｍｍ厚を有するとし、半抜き加工する場合、リードフレーム２０は例えば０．３ｍｍ厚を有し、０．１２〜０．１５ｍｍを半抜きすることとする。また、リードレスのパッケージ構造を例にしたが、第１封止部材６１又は第２封止部材６２の外部でリードフレームが曲げられたリードを有するパッケージ構造としてもよい。

【0044】

ステップＳ１０４では、リードフレーム２０の内側に磁気センサ３０及び信号処理ＩＣ４０をリードフレーム２０から離間して設置する。図４Ａ及び図４Ｂに示すように、リードフレーム２０の底面として設けられた支持部材７０上で、磁気センサ３０を、平面視において導体１０の曲部１３の内側、好ましくは曲部１３内における電流経路の曲率中心に曲部１３から離間して配置し、信号処理ＩＣ４０を、平面視において、導体１０の曲部１３と複数のデバイス端子２１との間にそれぞれから離間して配置する。なお、磁気センサ３０及び信号処理ＩＣ４０は、支持部材７０の表面に形成された粘着層により固着される。

【0045】

ステップＳ１０６では、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、ワイヤ５１により磁気センサ３０及び信号処理ＩＣ４０をワイヤボンディングし、ワイヤ５２により信号処理ＩＣ４０及び複数のデバイス端子２１をワイヤボンディングする。

【0046】

ステップＳ１０８では、リードフレーム２０、磁気センサ３０、及び信号処理ＩＣ４０の少なくとも上面を含む上面側（本例では上面に加えて側面を含むが、上面のみを含む又は上面に加えて側面の一部を含んでもよい）を第１封止部材６１により封止する。図５Ａ及び図５Ｂに示すように、磁気センサ３０及び信号処理ＩＣ４０が支持部材７０上に配置されたリードフレーム２０を上面が開いた箱体状の型枠７１内に収容し、板状の蓋体７２を型枠７１上に押しつけてリードフレーム２０を含む型枠７１の内部空間を閉じ、型枠７１の貫通孔（不図示）を介して封止部材を型枠７１内に流し込む。ここで、第１封止部材６１として、絶縁性材料であるエポキシなどの樹脂を採用することができる。また、第１封止部材６１として、フィラーを含む樹脂を採用してもよい。さらに、導体１０の端子部１１の上面１１ａ及びデバイス端子２１の上面２１ａへの樹脂滲みを防止するために、蓋体７２の型枠７１側の面を樹脂フィルム（例えば、テフロン（登録商標）フィルム）で覆ってもよい。

【0047】

ステップＳ１１０では、リードフレーム２０から支持部材７０を除去する。第１封止部材６１により上面側が封止されたリードフレーム２０を型枠７１から取り出し、上下を返して、リードフレーム２０の下面から支持部材７０を剥がす。

【0048】

ステップＳ１１２では、支持部材７０が除去されたリードフレーム２０（の導体１０及び複数のデバイス端子２１の部分）、磁気センサ３０、信号処理ＩＣ４０及び第１封止部材６１のそれぞれの底面を粗面加工する。ここで、粗面加工の方法として、例えばウェットブラスト処理又はプラズマ処理を採用することができる。ウェットブラスト処理は、微細粒子を水に含めて表面に吹き付けることにより、微細粒子が衝突して表面の表層が削られるとともに水により異物が流し落とされ、例えばサブミクロンのオーダーで表面を加工する。プラズマ処理は、プラズマを表面に照射することで表面を加工する。リードフレーム２０（導体１０及び複数のデバイス端子２１）、磁気センサ３０、及び信号処理ＩＣ４０のそれぞれの底面の算術平均粗さ（Ｒａ）は０．０１μｍ以上とする。それにより、リードフレーム２０の底面側を封止する第２封止部材６２が、導体１０、磁気センサ３０、信号処理ＩＣ４０及び第１封止部材６１のそれぞれの底面に密着する。

【0049】

なお、リードフレーム２０、磁気センサ３０、及び信号処理ＩＣ４０を予め粗面加工することとして、ステップＳ１１２を省略してもよい。斯かる場合に、少なくとも導体１０及び複数のデバイス端子２１の部分が粗化メッキされたリードフレーム２０を使用してもよい。

【0050】

なお、導体１０、磁気センサ３０、信号処理ＩＣ４０及び第１封止部材６１の底面が粗面加工されていなくて第２封止部材６２がそれらに十分に密着する場合には、ステップＳ１１２を省略してもよい。また、リードフレーム２０、磁気センサ３０、信号処理ＩＣ４０の底面を予め粗面加工することとしてステップＳ１１２を省略してもよい。

【0051】

ステップＳ１１４では、リードフレーム２０、磁気センサ３０、及び信号処理ＩＣ４０の少なくとも底面を含む底面側（本例では底面のみを含むが、ステップＳ１０８において上面のみを含む又は上面に加えて側面の一部を含む上面側を第１封止部材６１により封止した場合、底面に加えて側面又は側面の残りの部分を含むとする）を第２封止部材６２により封止する。ステップＳ１０８において成形された第１封止部材６１のポストキュアを実施する前に、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、底面が粗面加工されたリードフレーム２０を上下を返した状態で上面が開いた箱体状の型枠７３内に収容し、底面が開いた箱体状の型枠７４を型枠７３上に押しつけてリードフレーム２０の底面により型枠７４の内部空間を閉じ、型枠７４の貫通孔（不図示）を介して第２封止部材６２を型枠７４内に流し込む。ここで、第２封止部材６２として、第１封止部材と同じ絶縁性材料であるエポキシなどの樹脂を採用する。また、第２封止部材６２として、フィラーを含む樹脂を採用してもよい。それにより、第１封止部材６１の樹脂がガラス転移点を超えて柔らかくなっている間に、リードフレーム２０に含まれる導体１０及び複数のデバイス端子２１、磁気センサ３０、及び信号処理ＩＣ４０のそれぞれの底面が第２封止部材６２により覆われ、導体１０等の底面を覆わない第２封止部材６２の境界部分のエポキシ樹脂成分と第１封止部材６１の境界部分のエポキシ樹脂成分とが一体化して硬化する。この様な手順で作製することで、後に断面を観察した際に、第２封止部材６２中に含まれる無機物の材料であるフィラーで特に２０μｍ以上のサイズのものは、第１封止部材６１と第２封止部材６２の境界部を跨ぐように存在しないという特徴が観察できる。一体化した第１及び第２封止部材６１，６２に導体１０、複数のデバイス端子２１、磁気センサ３０、又は信号処理ＩＣ４０との境から拡がり得る界面が形成されないため高い耐圧を得ることができる。

【0052】

ステップＳ１１６では、第１及び第２封止部材６１，６２のポストキュアを実施する。それにより、第１及び第２封止部材６１，６２がそれらの境界部分を一体化してポストキュアすることで未硬化の割合が低減し、パッケージ６０をなし、そのパッケージ６０により磁気センサ３０及び信号処理ＩＣ４０がリードフレーム２０に含まれる導体１０及び複数のデバイス端子２１から離間して内部に、ただしリードフレーム２０のフレーム並びにこれと導体１０の端子部１１及び複数のデバイス端子２１とを連結する部分を残して、封止される。

【0053】

なお、上述のように第１及び第２封止部材６１，６２をそれら両方の形成後に同時にポストキュアすることは、第１及び第２封止部材６１，６２の境界部分が一体化してそれらの間に界面が形成されないことで有効であるが、界面が形成されない又は形成されても無視できる程度であれば、第１封止部材６１のポストキュアし、その後に第２封止部材６２をポストキュアしてもよい。

【0054】

ステップＳ１１８では、パッケージ６０をダイシングする。図７Ａ及び図７Ｂに示すように、パッケージ６０の上下を返してダイシングテープ７５上に貼り付け、パッケージ６０から露出するパターン、すなわちリードフレーム２０のフレームと導体１０の端子部１１及び複数のデバイス端子２１とを連結する部分を第１封止部材６１の外縁とともに切断する。それにより、導体１０の端子部１１の上面１１ａ及び複数のデバイス端子２１の上面２１ａがパッケージ６０の上面から面一に露出して接続端子をなすことで、電流センサ１００が完成する。

【0055】

本実施形態に係る電流センサ１００の製造方法によれば、支持部材７０上に導体１０及び複数のデバイス端子２１を含むリードフレーム２０、磁気センサ３０、及び信号処理ＩＣ４０を互いに離間して配置し、それぞれの少なくとも上面を含む上面側を第１封止部材６１により封止し、支持部材７０を除去した後、それぞれの底面を含む上面側以外の底面側を第２封止部材６２により封止することで、第１及び第２封止部材６１，６２が一体化してなるパッケージ６０により、被測定電流が流れる導体１０の曲部１３、導体１０に流れる電流により発生する磁場を検出する磁気センサ３０、磁気センサ３０からの出力信号を処理する信号処理ＩＣ４０が互いに離間するとともにそれぞれの外面全面を覆って封止され、磁気センサ３０及び信号処理ＩＣ４０を内部に埋め込んだパッケージ６０にそれらとの境から拡がり得る界面が形成されないため高い耐圧を得ることができる。

【0056】

なお、本実施形態に係る電流センサ１００では、パッケージ６０は、導体１０の端子部１１及び複数のデバイス端子２１にリードを有さないリードレスパッケージとして成形することとしたが、これに代えて、リードを有するパッケージとして成形してもよい。

【0057】

なお、本実施形態に係る電流センサ１００において、導体１０に流れる電流は、直流であっても交流であってもよい。また、直流の場合において、通電する電流の向きを任意に定めてよい。

【0058】

なお、本実施形態に係る電流センサ１００の製造方法では、型枠７１〜７４を用いた樹脂モールド成形によりパッケージ６０を形成したが、これに代えて３Ｄプリンタを用いてパッケージを形成してもよい。

【0059】

なお、本実施形態に係る電流センサ１００は、導体１０に電流を流さないで、外部磁場を検出してその強度を測定する磁気検出装置として使用してもよい。斯かる場合、後述する変形例のようにパッケージ６０内に導体１０を設けなくてもよい。

【0060】

図８Ａ及び図８Ｂは、変形例に係るホールセンサ１１０の構成を示す。ここで、図８Ａは、ホールセンサ１１０の内部構成を平面視において示し、図８Ｂは、図８Ａにおける基準線ＢＢに関してホールセンサ１１０の断面構成を示す。ホールセンサ１１０は、外部磁場を検出してその強度を測定する磁気検出装置の一例であり、磁気センサ３０、複数のデバイス端子２１、ワイヤ５１、及びパッケージ６０を備える。これらの構成各部は、先述の電流センサ１００が備えるそれらと同様に構成されてよく、そのため同じ符号を用いて図面中に示すとともに詳細説明を省略することとする。

【0061】

磁気センサ３０は、ホールセンサ１１０に入る磁場（すなわち、外部磁場）を検出する磁気検出素子の一例である。磁気センサ３０は、ホールセンサ１１０の中央に配置される。磁気センサ３０は、ワイヤボンディングによって複数のデバイス端子２１に接続され、検出した磁場の強度に応じた電圧を出力信号として、例えば複数のデバイス端子２１を介してホールセンサ１１０に接続される信号処理ＩＣに出力する。

【0062】

複数のデバイス端子２１は、磁気センサ３０の出力信号を外部デバイスに出力する。複数のデバイス端子２１は、一例として４つの端子を含み、磁気センサ３０に対して横方向の両側に各２つの端子が縦方向に離間して配設されている。

【0063】

ワイヤ５１は、磁気センサ３０及び複数のデバイス端子２１の上面２１ｂの間に架設される４つのワイヤを含み、これらを介して磁気センサ３０の検出信号を出力する。

【0064】

パッケージ６０は、複数のデバイス端子２１の一部を除いてホールセンサ１１０の構成各部を封止して保護する。パッケージ６０は、磁気センサ３０を複数のデバイス端子２１から離間してそれらとともにその外面全面を覆って内部に封止し、それにより複数のデバイス端子２１のそれぞれから絶縁する。つまり、磁気センサ３０は、例えばデバイス端子２１と接するように配置された基板、フィルム等に接して支持されることなく、外面全面がパッケージ６０により覆われて封止される。パッケージ６０により、その内部に磁気センサ３０を複数のデバイス端子２１から離間して埋め込んだことで、すなわちそれら単体で埋め込んだことで、パッケージ６０に磁気センサ３０の境から拡がり得る界面が形成されないため、高い耐圧を得ることができる。また、磁気センサ３０を支持するリードフレームが不要となることで、ホールセンサ１１０の小型化が可能となる。

【0065】

パッケージ６０は、複数のデバイス端子２１及び磁気センサ３０の少なくとも上面を含む上面側及び少なくとも底面を含む底面側をそれぞれ封止する第１及び第２封止部材６１，６２を含む。先述の電流センサ１００と同様に、複数のデバイス端子２１及び磁気センサ３０の底面を支持してそれらの上面側を第１封止部材６１により覆い、磁気センサ３０の上下を返してそれらの底面側を第２封止部材６２により覆うことで、磁気センサ３０を複数のデバイス端子２１から離間するとともにそれらの外面全面を覆ってパッケージ６０内に単体で埋め込み、封止することができる。なお、第１及び第２封止部材６１，６２は、同一材料が好ましいが、それぞれ異なる材料を用いて形成してもよい。

【0066】

図９Ａ及び図９Ｂは、変形例に係るホールＩＣ１１１の構成を示す。ここで、図９Ａは、ホールＩＣ１１１の内部構成を平面視において示し、図９Ｂは、図９Ａにおける基準線ＢＢに関してホールＩＣ１１１の断面構成を示す。ホールＩＣ１１１は、外部磁場を検出してその強度を測定する磁気検出装置の一例であり、複数のデバイス端子２１、磁気センサ３０、信号処理ＩＣ４０、ワイヤ５１，５２、及びパッケージ６０を備える。これらの構成各部は、先述の電流センサ１００が備えるそれらと同様に構成されてよく、そのため同じ符号を用いて図面中に示すとともに詳細説明を省略することとする。

【0067】

磁気センサ３０は、ホールＩＣ１１１に入る磁場（すなわち、外部磁場）を検出する磁気検出素子の一例である。磁気センサ３０は、ホールＩＣ１１１の中央右側に配置される。磁気センサ３０は、ワイヤボンディングによって信号処理ＩＣ４０に接続され、検出した磁場の強度に応じた電圧を出力信号として信号処理ＩＣ４０に出力する。

【0068】

信号処理ＩＣ４０は、磁気センサ３０が出力する信号を処理して、ホールＩＣ１１１に入る磁場の強度を算出する。変形例では、信号処理ＩＣ４０は、磁気センサ３０と別個のデバイスとしてハイブリッド構成されたものを採用する。信号処理ＩＣ４０は、ホールＩＣ１１１の中央に磁気センサ３０と隣接して配置される。信号処理ＩＣ４０は、ワイヤボンディングによって複数のデバイス端子２１に接続され、それらを介して磁場の強度の算出結果を出力する、さらにパラメータの設定等を入力する。なお、複数のデバイス端子２１のいずれかをグランド端子として使用してもよい。

【0069】

なお、変形例に係るホールＩＣ１１１では、磁気センサ３０と別個のデバイスとしてハイブリッド構成された信号処理ＩＣ４０を採用したが、これに代えて、磁気センサ３０と同一の半導体基板上に形成された信号処理回路を備える信号処理ＩＣ、すなわち磁気センサ３０とともにモノリシック構成された信号処理ＩＣを採用してもよい。また、磁気センサ３０と信号処理ＩＣ４０とが同一の回路基板上にマウントされた、ハイブリッド型の信号処理ＩＣを採用しても良い。

【0070】

複数のデバイス端子２１は、信号処理ＩＣ４０から出力される磁場の強度の算出結果を外部デバイスに出力する、また補正パラメータを設定するための信号を外部デバイスから信号処理ＩＣ４０に入力する。複数のデバイス端子２１は、一例として５つの端子を含み、横方向左側に３つの端子が縦方向に離間して、横方向右側に２つの端子が磁気センサ３０を間に挟んで縦方向に離間して、それぞれ配設されている。

【0071】

ワイヤ５１は、磁気センサ３０及び信号処理ＩＣ４０の間に架設される４つのワイヤを含み、これらを介して磁気センサ３０を駆動し、その検出信号を信号処理ＩＣ４０に送る。ワイヤ５２は、信号処理ＩＣ４０及び複数のデバイス端子２１の上面２１ｂの間に架設される３つのワイヤを含み、これらを介して信号処理ＩＣ４０の算出結果を出力する。

【0072】

パッケージ６０は、複数のデバイス端子２１の一部を除いてホールＩＣ１１１の構成各部を封止して保護する。パッケージ６０は、磁気センサ３０及び信号処理ＩＣ４０のそれぞれを複数のデバイス端子２１から離間してそれらとともにそれぞれの外面全面を覆って内部に封止し、それにより複数のデバイス端子２１のそれぞれから絶縁する。つまり、磁気センサ３０（信号処理ＩＣ４０と同一の回路基板上にマウントされている場合の信号処理ＩＣ及び回路基板など、磁気センサ３０に接する部材も含むものとする）は、例えばデバイス端子２１と接するように配置された基板、フィルム等に接して支持されることなく、外面全面がパッケージ６０により覆われて封止される。パッケージ６０により、その内部に磁気センサ３０を複数のデバイス端子２１から離間して埋め込んだことで、すなわちそれら単体で埋め込んだことで、パッケージ６０に磁気センサ３０の境から拡がり得る界面が形成されないため、高い耐圧を得ることができる。また、磁気センサ３０を支持するリードフレームが不要となることで、ホールＩＣ１１１の小型化が可能となる。

【0073】

パッケージ６０は、複数のデバイス端子２１、磁気センサ３０、及び信号処理ＩＣ４０の少なくとも上面を含む上面側及び少なくとも底面を含む底面側をそれぞれ封止する第１及び第２封止部材６１，６２を含む。複数のデバイス端子２１、磁気センサ３０、及び信号処理ＩＣ４０の底面を支持してそれらの上面側を第１封止部材６１により覆い、磁気センサ３０、及び信号処理ＩＣ４０の上下を返してそれらの底面側を第２封止部材６２により覆うことで、磁気センサ３０及び信号処理ＩＣ４０を複数のデバイス端子２１から離間するとともにそれらの外面全面を覆ってパッケージ６０内に単体で埋め込み、封止することができる。なお、第１及び第２封止部材６１，６２は、同一材料が好ましいが、それぞれ異なる材料を用いて形成してもよい。

【0074】

変形例に係るホールＩＣ１１１の製造方法について説明する。図１０に、変形例に係るホールＩＣ１１１の製造工程のフローを示す。

【0075】

ステップＳ２０２では、複数のデバイス端子２１のパターンを含むリードフレーム１２０を形成する。図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、リードフレーム１２０は、矩形状の金属フレームであり、その内側に、複数のデバイス端子２１のうちの３つのパターンをそれらの左端部をフレームの左枠に接続し、２つのパターンをそれらの右端部をフレームの右枠に接続して含み、シート状の支持部材７０をその外縁をリードフレーム１２０の下面に貼り付けてその底面として含む。リードフレーム１２０の製造方法は、先述のリードフレーム２０と同様である。

【0076】

ステップＳ２０４では、リードフレーム１２０の内側に磁気センサ３０及び信号処理ＩＣ４０をリードフレーム１２０から離間して設置する。図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、リードフレーム１２０の底面として設けられた支持部材７０上で、磁気センサ３０を平面視においてリードフレーム１２０の中央右側に、信号処理ＩＣ４０を平面視においてリードフレーム１２０の中央に、複数のデバイス端子２１から離間して配置する。なお、磁気センサ３０及び信号処理ＩＣ４０は、支持部材７０の表面に形成された粘着層により固着される。

【0077】

ステップＳ２０６では、図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、ワイヤ５１により磁気センサ３０及び信号処理ＩＣ４０をワイヤボンディングし、ワイヤ５２により信号処理ＩＣ４０及び複数のデバイス端子２１をワイヤボンディングする。

【0078】

ステップＳ２０８では、リードフレーム１２０、磁気センサ３０、及び信号処理ＩＣ４０の少なくとも上面を含む上面側（本例では上面に加えて側面を含むが、上面のみを含む又は上面に加えて側面の一部を含んでもよい）を第１封止部材６１により封止する。図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、磁気センサ３０及び信号処理ＩＣ４０が支持部材７０上に配置されたリードフレーム１２０を上面が開いた箱体状の型枠７１内に収容し、板状の蓋体７２を型枠７１上に押しつけてリードフレーム１２０を含む型枠７１の内部空間を閉じ、型枠７１の貫通孔（不図示）を介して封止部材を型枠７１内に流し込む。ここで、第１封止部材６１として、エポキシなどの樹脂を採用することができる。また、第１封止部材６１として、フィラーを含む樹脂を採用してもよい。さらに、デバイス端子２１の上面２１ａへの樹脂滲みを防止するために、蓋体７２の型枠７１側の面を樹脂フィルム（例えば、テフロン（登録商標）フィルム）で覆ってもよい。

【0079】

ステップＳ２１０では、リードフレーム１２０から支持部材７０を除去する。第１封止部材６１により上面側が封止されたリードフレーム１２０を型枠７１から取り出し、上下を返して、リードフレーム１２０の下面から支持部材７０を剥がす。

【0080】

ステップＳ２１２では、支持部材７０が除去されたリードフレーム１２０（の複数のデバイス端子２１の部分）、磁気センサ３０、信号処理ＩＣ４０及び第１封止部材６１のそれぞれの底面を粗面加工する。ここで、粗面加工の方法として、例えばウェットブラスト処理又はプラズマ処理を採用することができる。

【0081】

ステップＳ２１４では、リードフレーム１２０、磁気センサ３０、及び信号処理ＩＣ４０の少なくとも底面を含む底面側（本例では底面のみを含むが、ステップＳ２０８において上面のみを含む又は上面に加えて側面の一部を含む上面側を第１封止部材６１により封止した場合、底面に加えて側面又は側面の残りの部分を含むとする）を第２封止部材６２により封止する。ステップＳ２０８において成形された第１封止部材６１のポストキュアを実施する前に、図１４Ａ及び図１４Ｂに示すように、底面が粗面加工されたリードフレーム１２０を上下を返した状態で上面が開いた箱体状の型枠７３内に収容し、底面が開いた箱体状の型枠７４を型枠７３上に押しつけてリードフレーム１２０の底面により型枠７４の内部空間を閉じ、型枠７４の貫通孔（不図示）を介して第２封止部材６２を型枠７４内に流し込む。

【0082】

ステップＳ２１６では、第１及び第２封止部材６１，６２のポストキュアを実施する。それにより、第１及び第２封止部材６１，６２がそれらの境界部分を一体化してポストキュアすることで未硬化の割合が低減し、パッケージ６０をなし、そのパッケージ６０により磁気センサ３０及び信号処理ＩＣ４０がリードフレーム２０に含まれる複数のデバイス端子２１から離間して内部に、ただしリードフレーム１２０のフレーム並びにこれと複数のデバイス端子２１とを連結する部分を残して、封止される。

【0083】

ステップＳ２１８では、パッケージ６０をダイシングする。図１５Ａ及び図１５Ｂに示すように、パッケージ６０の上下を返してダイシングテープ７５上に貼り付け、パッケージ６０から露出するパターン、すなわちリードフレーム１２０のフレームと複数のデバイス端子２１とを連結する部分を第１封止部材６１の外縁とともに切断する。それにより、複数のデバイス端子２１の上面２１ａがパッケージ６０の上面から面一に露出して接続端子をなすことで、ホールＩＣ１１１が完成する。

【0084】

変形例に係るホールＩＣ１１１の製造方法によれば、支持部材７０上に複数のデバイス端子２１を含むリードフレーム１２０、磁気センサ３０、及び信号処理ＩＣ４０を互いに離間して配置し、それぞれの少なくとも上面を含む上面側を第１封止部材６１により封止し、支持部材７０を除去した後、それぞれの底面を含む上面側以外の底面側を第２封止部材６２により封止することで、第１及び第２封止部材６１，６２が一体化してなるパッケージ６０により、磁気センサ３０、磁気センサ３０からの出力信号を処理する信号処理ＩＣ４０が互いに離間するとともにそれぞれの外面全面を覆って封止され、磁気センサ３０及び信号処理ＩＣ４０を内部に埋め込んだパッケージ６０にそれらとの境から拡がり得る界面が形成されないため高い耐圧を得ることができる。

【0085】

なお、変形例に係るホールセンサ１１０もホールＩＣ１１１の製造方法と同様の方法により製造することができる。ただし、ステップＳ２０４においてリードフレーム１２０の内側に信号処理ＩＣ４０を設置しなくてよく、これに応じてステップＳ２０６からＳ２１８において信号処理ＩＣ４０に係る処理を省略してよい。

【0086】

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

【0087】

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

【符号の説明】

【0088】

１０…導体、１０ａ…底面、１１…端子部、１１ａ…上面、１２…脚部、１３…曲部、２０…リードフレーム、２１…デバイス端子、２１ａ，２１ｂ…上面、３０…磁気センサ、３１…絶縁部材、４０…信号処理ＩＣ、４１…絶縁部材、５１，５２…ワイヤ、６０…パッケージ、６１…第１封止部材、６２…第２封止部材、７０…支持部材、７１…型枠、７２…蓋体、７３…型枠、７４…型枠、７５…ダイシングテープ、１００…電流センサ（電流検出装置）、１１０…ホールセンサ、１１１…ホールＩＣ、１２０…リードフレーム。

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図8A】

【図8B】

【図9A】

【図9B】

【図10】

【図11A】

【図11B】

【図12A】

【図12B】

【図13A】

【図13B】

【図14A】

【図14B】

【図15A】

【図15B】