发明的公开
重复进行专心研究的结果，得出只要用前述这种引线框，特别是
对于在投影面积上的小型化和薄型化来说就自然存在着极限这样的结
论。虽然磁电转换元件是被模塑的，但是即使模塑尺寸本身可以为1.5
×1.5mm左右，为了安装也有必要形成从它伸出的引线框，该伸出部
分成为小型化的累赘。此外，由于在把引线框变薄时也存在着极限，
有必要用树脂覆盖引线框的表面和背面，所以高度的减小也存在着极
限。
本发明从这种结论出发，尽力把磁电转换元件总体的尺寸包括安
装用电极制成模塑尺寸左右。
也就是说，根据本发明的磁电转换元件，其特征在于，在侧面形
成有导电层的绝缘性基板的上表面上有感磁部和内部电极，绝缘部和
前述导电层由烧结体来形成，前述导电层的烧结体以1600℃以上的高
熔点金属和陶瓷粉为主要成分，该高熔点金属以10％以上90％以下的
比率包含在该导电层的烧结体中。
此外，根据本发明的磁电转换元件，其特征在于，该高熔点金属
是钨、钼、钽中的某一种，或者是它们的混合体，该绝缘层烧结体是
由氧化铝制成的基板。
此外，根据本发明的磁电转换元件，其特征在于，在前述绝缘性
基板的上表面上形成粘接树脂层或无机物层，在其上形成感磁层和内
部电极。
此外，根据本发明的磁电转换元件，其特征在于，至少由前述粘
接树脂层或无机物层的层差所隔开的前述导电层的烧结体与前述内部
电极是靠导电性树脂或金属材料电连接。
此外，根据本发明的磁电转换元件，其特征在于，在前述绝缘性
基板的上表面上形成无机物层，在其上形成电子移动度为10000
cm2/V/sec以上的铟锑类薄膜。作为无机物层可以使用氧化硅层、氧化
铝层或玻璃层。
此外，根据本发明的磁电转换元件，其特征在于，在前述绝缘性
基板的上表面上形成树脂层，在其上形成电子移动度为20000cm2/V/sec
以上的铟锑类薄膜。
此外，根据本发明的磁电转换元件，其特征在于，至少在前述导
电层的烧结体的表面上形成金属膜。
此外，根据本发明的磁电转换元件，其特征在于，在前述感磁部
上形成变形缓冲层，进而在其上形成保护膜。
此外，根据本发明的磁电转换元件的制造方法，其特征在于，包
括：沿厚度方向以高熔点金属层和陶瓷粉为主要成分，高熔点金属以
10％以上90％以下的比率包含在导电层的烧结体中，形成有该导电层
的绝缘性基板的表面上，经由绝缘层形成对磁性敏感的薄膜，在该薄
膜上按最终元件的图案形成多个感磁部和由金属构成的内部电极而一
并形成多个磁电转换装置的工序，切削前述基板的前述导电层上的绝
缘层的工序，把各个前述磁电转换装置的内部电极与该导电层电连接
的工序，至少在前述感磁部上形成保护层的工序，以及切断前述基板
的该导电层的中央部分而把多个磁电转换元件分开的工序。
此外，根据本发明的磁电转换元件的制造方法，其特征在于，包
括：沿厚度方向以高熔点金属层和陶瓷粉为主要成分，高熔点金属以
10％以上90％以下的比率包含在导电层的烧结体中，形成有该导电层
的绝缘性基板的表面上，经由绝缘层形成对磁性敏感的薄膜，在该薄
膜上按最终元件的图案形成多个感磁部和由金属构成的内部电极而一
并形成多个磁电转换装置的工序，蚀刻前述基板的前述导电层上的绝
缘层的工序，把各个前述磁电转换装置的内部电极与该导电层电连接
的工序，至少在前述感磁部上形成保护层的工序，以及切断前述基板
的该导电层的中央部分而把多个磁电转换元件分开的工序。
此外，根据本发明的磁电转换元件的制造方法，其特征在于，包
括：沿厚度方向以高熔点金属层和陶瓷粉为主要成分，高熔点金属以
10％以上90％以下的比率包含在导电层的烧结体中，形成有该导电
层的绝缘性基板的表面上，在导电层表面以外形成绝缘层并在其上形
成对磁性敏感的薄膜，在该薄膜上按最终元件的图案形成多个感磁部
和由金属构成的内部电极而一并形成多个磁电转换装置的工序，把各
个前述磁电转换装置的内部电极与该导电层电连接的工序，至少在前
述感磁部上形成保护层的工序，以及切断前述基板的该导电层的中央
部分而把多个磁电转换元件分开的工序。
此外，根据本发明的磁电转换元件的制造方法，其特征在于，加
上在前述磁电转换装置的至少靠切断而露出的前述导电层上覆盖适于
钎焊的金属的工序。
通过把磁电转换元件取为这种结构，用简便的方法来实现例如在
0.8×1.5mm的投影尺寸下高度为0.35mm这样的极其小型且薄型的
磁电转换元件成为可能。
在作为本发明的磁电转换元件的一例的霍尔元件的场合，构成磁
电转换装置的对磁性敏感的薄膜，可以从铟锑、镓砷、铟砷等的化合
物半导体或者(铟，镓)-(锑，砷)的三元或四元化合物半导体薄
膜中选择。也可以使用所谓量子效应元件。这些化合物半导体薄膜在
沿厚度方向形成有导电层的绝缘性基板上形成。除了在前述绝缘性基
板上预先形成无机物层之外，也有形成前述化合物半导体薄膜的形
态。此外，也有除了在前述绝缘性基板的导电层部分上施用掩模，预先
形成无机物层之外形成前述化合物半导体薄膜的形态。在此一场合，在
施用掩模的导体层部分上，直接形成前述化合物半导体薄膜。
作为灵敏度更高的霍尔元件，有一旦在良好的结晶性基板上通过
蒸镀来形成薄膜，经由树脂把该薄膜复制到上述基板上的形态。本发
明人等提出了种种铟锑类的高移动度化、也就是高灵敏度化用的蒸镀
方法，可以把用这些方法制作的薄膜最佳地运用于本发明(参照特公
平1-13211号公报、特公平1-15135号公报、特公平2-47849号公
报、特公平3-59571号公报)。
再者，作为霍尔元件以外的元件，可以举出例如强磁性体磁阻元
件、GMR、半导体磁阻元件等。作为GMR、强磁性体磁阻元件的场
合的膜，可以使用Ni-铁、Ni-钴等强磁性材料。此外，在半导体磁
阻元件的场合，可以使用上述化合物半导体薄膜。
实施发明的最佳形态
磁电转换装置一般经由多级处理在基板上同时形成多个。此时，
为了能作为磁电转换元件，例如作为霍尔元件使用，关于一个元件一
般来说4个内部电极一并形成。在该内部电极上，可以不介入金等金
属细线而直接连接到外部电极，这是本发明的一个要点。
首先，在相当于各个元件的侧面的部分上，预备由沿厚度方向埋
入的导电层的烧结体和绝缘部的烧结体构成的基板。
此一沿厚度方向形成有导电层的绝缘性基板，有例如将以钨或钼
或钽之类的高熔点金属为导电体，以这些和陶瓷粉为主要成分的烧结
体局部地埋入氧化铝基板的形态。这经由以下工序来制作。把90％的
含量的氧化铝和粘合剂混合，用刮刀法形成想要的厚度的片状并干燥
之。接着用冲裁金属模局部地冲裁该片，在此一部分埋入钨和氧化铝
粉和粘合剂混合而成的糊剂。在本发明中，此一埋入部成为磁电转换
装置的侧面背面电极部。然后，根据情况，在表面背面上用丝网印刷
等把前述钨糊剂印刷在想要的部分上。这在本发明中对加宽形成磁电
转换装置的外部电极的背面电极部时是有效的。接着，在还原气氛中
在1600℃下烧制，从而完成以钨为导电体的烧结体沿厚度方向被埋入
的氧化铝基板(金属化氧化铝基板)。此时，因为在基板上形成多个
导电层，故烧制时由于高熔点金属与氧化铝的收缩率不同而容易在基
板上发生开裂或翘曲。为了抑制这些，最好是作为高熔点金属的钨在
导电层的烧结体中占10％以上90％以下的比率。通过用此一基板，存
在着耐热性上优良，坚固而且热传导性良好这样的效果，在制作磁电
转换元件上是最佳的。
接着，在此一基板上如上所述形成多个磁电转换装置和多个内部
电极。此时，在内部电极的形成之前或之后进行用来形成感磁部的图
案的蚀刻工序。作为内部电极的材料，用铝、铜、钯、铬、钛等金属。
作为其形成方法，可以用镀层或蒸渡等。其中，在导电性方面或可以
廉价地形成方面，镀铜可以最佳地运用。
接着，最好是至少在感磁部上形成变形缓冲层。此时，使用感光
性树脂是简便的。例如，如果使用抗焊接剂或感光性聚酰亚胺，则通
过用普通的掩模的曝光显影工序就可以高精度地形成变形缓冲层。此
时，重要的是这样形成变形缓冲层，以便成为1～60μm，最好是30μm
左右的均一的薄膜，例如旋转涂层法可以最佳地使用。此外，也可以
在此一阶段或其前一阶段至少在感磁部之上设置叠层金属氧化物或玻
璃或氧化铝之类的无机物的绝缘物，借此谋求提高可靠性的所谓纯化
层。
接着，进行使绝缘性基板的导电层的一部分露出的工序。此一工
序通过切割进行刻痕是简便的。此时，没有必要一定沿XY方向加上
刻痕，也可以仅X方向进行。此外，也可以用光刻法，通过蚀刻使之
露出。此外，在预先对导电层部分施用掩模而在其他部分上形成绝缘
层的场合，此一工序成为不需要的。
使内部电极的图案原封不动地成为连接到外部电极用的图案也是
本发明的特征。因此，为了把至少由绝缘层的层差隔开的绝缘性基板
的导电层烧结体与内部电极上电连接而形成导电性树脂层或金属层。
例如，可以采取通过印刷导电性树脂在晶片上刷涂的形态，或者，利
用所谓脱落法通过蒸渡或溅射等赋予金属层的形态。此时，跨越相邻
元件的内部电极形成导电性树脂层或金属层者是最佳的形态。在通过
切割加上刻痕并通过印刷把导电性树脂刷涂于晶片上的场合，在前述
刻痕部的侧面的至少与基板上表面连接的部分上也很好地形成导电性
树脂层。从上表面至少到0.1mm处形成导电性树脂层。导电性树脂
层形成为0.02mm以上的厚度。如果此一厚度不足0.02mm则产生下
述这种问题。也就是说，在以导电性树脂层的一部分从保护层露出的
形态完成元件的场合，在把元件安装于基板之际，虽然通过钎焊而形
成电极部，但是在钎焊熔化时导电性物体被钎焊侵蚀，有时会连到断
线。
此外，在使用含有薄片状银或粒状铜、在粒状铜上镀银的导电材
料的导电性树脂的场合，用在露出的基板的导电层烧结体上预先镀层
等方法来形成金、银或铜是最好的形态。在提高与导电性树脂的涂布
性，得到更牢固的结合方面是有效的。
接着，至少在感磁部的变形缓冲层上形成保护层。此时，在刻痕
部的一部分或蚀刻部的一部分或内部电极部的一部分或导电性树脂的
一部分上也形成保护层是可能的。此外，在感磁部所形成的表面整个
面上形成保护层也是可能的。此外，加宽形成变形缓冲层，在覆盖感
磁部的部分的变形缓冲层之上形成保护层也是可能的。保护层可以从
环氧树脂、聚酰亚胺树脂、酰亚胺变性环氧树脂等热固性树脂，或者
苯氧基树脂、聚酰胺树脂、聚氯乙烯树脂、聚砜树脂、聚氨酯树脂、
聚醋酸乙烯酯树脂等热塑性树脂中选择。形成方法虽然有制陶、丝网
印刷、传递模塑等，但是为了变薄而成为30～100μm左右，使用金
属掩模或丝织掩模的丝网印刷法可以最佳地使用。此时，如果未形成
变形缓冲层，则因作为保护层的树脂的固化收缩使感磁部产生变形。
在此一工序前后对作为磁电转换元件的电气特性的输入输出电阻或不
平衡电压或在磁场中的输出电压产生很大变动，成品率激减为30％以
下。为了消除此一树脂的固化收缩引起的变形对感磁部的影响，前述
变形缓冲层是必要的，靠此一变形缓冲层，得到高成品率成为可能。
在感磁部上设置前述牢固的纯化层的场合，也可以没有此一变形缓冲
层。
接着，从前述绝缘性基板的表面看，直到基板的背面为止切割导
电层的中央部分等，借此切断成单个的元件。此时，最好是使用比在
前述刻痕时所使用的刀片的厚度要薄的刀片来进行切断。这两个刀片
的厚度差的一半宽度成为导电性树脂或金属与基板中的导电层的烧结
体所结合的部位。
接着，通过滚镀，在磁电转换装置的导电性树脂层、或通过切断
而出现的导电层烧结体部、以及背面的导电层烧结体部，也就是露出
的导电层烧结体部上进行用于覆盖适于钎焊的金属的镀层。作为此一
覆盖，用电镀或非电解镀等任何一种方法都是可能的。
像这样一并处理整个基板并极其简便地元件化也是本发明的一个
特征。这样一来，由于本发明的磁电转换元件至少绝缘性基板的导电
层在与外部电极的连接中使用，所以通过用显微镜等光学手段的观察，
例如通过对向横侧面的钎焊的沾润的观察，不破坏元件而进行在把元
件安装于基板等之际是否良好的判定成为可能。
再者，上述各工序的一部分顺序的变更是可能的。
下面参照附图就作为本发明的磁电转换元件的一例的霍尔元件的
实施例进行说明，本发明不限定于这些实施例。
(第1实施例)
图1A和图1B中示出根据本发明的霍尔元件的实施例的示意剖视
图。在图1A和图1B中，9是导电层沿厚度方向所形成的绝缘性基板
的绝缘部由烧结体所形成的氧化铝部。10是由钨或陶瓷构成的导电层
的烧结体部，绝缘层的烧结体部9和导电层的烧结体部10成为金属化
氧化铝基板的构成要素。2是磁电转换装置的内部电极，由金属构成。
3是磁电转换装置的感磁部，4是在内部电极2上形成的导电性树脂层，
5是覆盖感磁部3的抗焊接剂变形缓冲层，6是至少在感磁部3上的变
形缓冲层5上形成的环氧树脂保护层，11是在外部电极上形成的Ni、
金镀层部。
图1A是至少在变形缓冲层、和内部电极部2的一部分上形成环
氧树脂保护层6的场合，图1B示出在感磁部所形成的表面整个面上形
成环氧树脂保护层6的场合的剖视图。
用图2A和图2B～图6来说明用来制作图1A和图1B中所示的霍
尔元件的工序。图2A示出在金属化氧化铝基板9、10上形成多个磁
电转换装置的图案的情形，图2B是用来表示各磁电转换装置的内部金
属电极2、感磁部3、变形缓冲层5、金属化氧化铝基板的导电层烧结
体部10的配置形状的图2A的局部放大图。经由以下工序来制作图2A
和图2B中所示的状态的晶片。
首先，以劈裂的云母为蒸镀基板，一开始通过蒸渡形成In过剩的
铟锑薄膜，接着用过剩地蒸渡与在铟锑膜中的过剩的In形成化合物的
锑的方法，形成厚度0.7μm的、电子移动度46000cm2/V/sec的铟锑
薄膜。接着预备54mm见方，厚度0.25mm的金属化氧化铝基板9，
在上述铟锑薄膜上滴下聚酰亚胺树脂，在其上重叠金属化氧化铝基板，
加上重石在200℃下放置12小时。接着恢复到室温，剥去云母。因为
高度的限制所以粘合用树脂的厚度有必要抑制成几μm。
金属化氧化铝基板的导电层烧结体，最好是在最后的霍尔元件工
序中把磁电转换装置切断成单片之际，在磁电转换装置的四角上以配
置导电层烧结体那样的间隔设置。导电层的烧结体有多个沿氧化铝基
板中的厚度方向柱状地埋入。
最后，在四角的导电层烧结体部10的中央形成感磁部3那样地，
根据基板外形或者看着金属化氧化铝基板的导电层烧结体的图案实施
定位，用光刻法形成霍尔元件图案。实施内部电极用的图案的形成，
实施非电解镀铜并为了增加厚度进而实施电镀铜，接着形成蚀刻图案，
通过蚀刻形成感磁部3和内部电极2。感磁部3的长度为350μm，宽
度为170μm。各霍尔元件用的一个切片的尺寸为1.5mm×0.8mm见
方。接着，虽然在感磁部所形成的表面上形成抗焊接剂5，但是使用
旋转涂层法涂布厚度30μm抗焊接剂后，经由光刻工序仅形成规定的
部分。使用的抗焊接剂为田村(タムラ)公司的DSR-2200BGX。此
一状态示于图3。
接着，在基板上加上刻痕7以便分离各半导体装置的这种状态示
于图4。使用0.3mm宽的刀片靠切片锯加上刻痕。此时的刻痕7的深
度约为30μm。刻痕仅在成为最终的单片元件的纵长方向的一个方向
(X方向)实施。破坏上述聚酰亚胺树脂层，成为金属化氧化铝基板
的导电层烧结体部出现的状态。
接着，跨越相邻于内部电极部分的磁电转换装置的内部电极部分
且掩埋刻痕7那样地通过丝网印刷以50μm的厚度形成导电性树脂层
4。此时用的导电性树脂为(有限公司)朝日(アサヒ)化学研究所制
的LS-109。该状态示于图5。
接着，通过丝网印刷至少在感磁部上的变形缓冲层上涂布形成60
μm左右环氧树脂保护层。此一状态的剖视图示于图6。
接着，沿着图6中所示的切断线8使用0.1mm宽的刀片靠切片锯
沿XY方向切断基板，分成单个的霍尔元件。
最后，通过滚镀，靠非电解镀镍来镀3μm的镍，靠非电解镀铜来
镀0.05μm的铜，在未被环氧树脂保护的内部电极的一部分和导电性
树脂部和金属化氧化铝基板因切片锯的切断而出现的霍尔元件侧面的
导电层烧结体和位于金属化氧化铝基板的背面的导电层烧结体上施用
上述金属的镀层膜。
这样一来所得到的霍尔元件是图1A和图1B中所示者。本实施例
的霍尔元件尺寸为0.8mm×1.5mm见方(也就是与元件切片相同的
尺寸)，厚度为0.35mm。此一元件的灵敏度在输出电压1V、0.1T
的磁通密度中的条件下平均约为210mV。
(第2实施例)
与第1实施例同样地进行在金属化氧化铝基板上加刻痕7，形成
导电性树脂4。
接着，通过丝网印刷在感磁部所形成的表面整个面上以60μm的
厚度涂布形成环氧树脂保护层。接着，与第1实施例同样地进行，制
作图1B中所示的状态的霍尔元件。元件的尺寸是与第1实施例几乎相
同的尺寸，灵敏度也相同。
(第3实施例)
如下进行制作承载半导体薄膜的金属化氧化铝基板。在54mm见
方，厚度为0.25mm的金属化氧化铝基板单面上形成5000埃SiO2。
在其上用与第1实施例同样的蒸渡法直接形成电子移动度13000
cm2/V/sec的铟锑薄膜。
接着，最终在四角的导电层烧结体部的中央形成感磁部那样地，
根据基板外形或者看着金属化氧化铝基板的导电层烧结体的图案，实
施定位，用光刻法通过蚀刻形成霍尔元件图案。接着，用光刻法使用
氟化銨蚀刻去除位于导电层烧结体部正上方的SiO2。实施内部电极用
的图案的形成，然后，在霍尔元件图案的一部分和通过蚀刻出现的导
电层烧结体部上进而用EB蒸渡脱落法形成各0.1μm的铬以便霍尔元
件的图案与导电层烧结体电连接。然后，通过掩模EB蒸渡感磁部和
用脱落法形成的内部电极的一部分，形成氧化铝层。
接着，通过丝网印刷覆盖氧化铝层那样地涂布形成60μm左右的
环氧树脂保护层。然后，与第1实施例同样进行而作成霍尔元件。元
件的尺寸是与第1实施例几乎相同的尺寸，灵敏度在输出电压1V、0.1
T的磁通密度中的条件下平均约为60mV。
(第4实施例)
如下进行制作承载半导体薄膜的金属化氧化铝基板。在54mm见
方，厚度为0.25mm的金属化氧化铝基板单面上把用钼制作的掩模重
合于各导电层烧结体，形成5000埃氧化铝。在此一方法中，可以不在
各导电层烧结体上形成绝缘层。在其上用与第1实施例同样的蒸渡法
直接形成电子移动度13000cm2/V/sec的铟锑薄膜。
接着，最终在四角的导电层烧结体部的中央形成感磁部那样地，
根据基板外形或者看着金属化氧化铝基板的导电层烧结体的图案，实
施定位，用光刻法通过蚀刻形成霍尔元件图案。
接着，实施内部电极用的图案的形成，然后，使在霍尔元件图案
的一部分和预先施用掩模在导电层烧结体之上未形成绝缘层那样的导
电层烧结体部上，进而霍尔元件图案和导电层的烧结体电连接那样地，
用EB蒸渡脱落法形成各0.1μm的铬。然后，通过掩模EB蒸渡感磁
部和用脱落法形成的内部电极的一部分，形成氧化铝层。
接着，通过丝网印刷覆盖氧化铝层那样地涂布形成60μm左右的
环氧树脂保护层。然后，与第1实施例同样进行而作成霍尔元件。元
件的尺寸是与第1实施例几乎相同的尺寸，灵敏度与第3实施例相同。