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公開番号2025000294
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-07
出願番号2023100072
出願日2023-06-19
発明の名称磁気センサ装置
出願人TDK株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G01R 33/02 20060101AFI20241224BHJP(測定;試験)
要約【課題】支持基板にセンサ基板を好適に固定できて、出力特性が安定した磁気センサ装置を提供する。
【解決手段】磁気センサ装置1は、支持基板2と、支持基板2に固定されたセンサ基板10と、を備えている。センサ基板10は、支持基板2に面した第1面10Bと、第1面10Bとは反対側に位置した第2面10Aであって、複数の磁気検出素子Eを含む機能膜20が設けられた第2面10Aと、を有し、第1面10Bには穴部11が形成され、穴部11の輪郭O11は、コーナC1,C2,C3…を少なくとも一つ含み、少なくとも一つのコーナC1,C2,C3…は、第2面10Aから第1面10Bに向かう面直方向Zに沿って見た平面視において、複数の磁気検出素子Eの少なくとも一つに重なる第1コーナC1を含み、該第1コーナC1の曲率半径は、5μm以上に形成されている。
【選択図】図17
特許請求の範囲【請求項１】
支持基板と、
前記支持基板に固定されたセンサ基板と、を備え、
前記センサ基板は、前記支持基板に面した第１面と、前記第１面とは反対側に位置した第２面であって、複数の磁気検出素子を含む機能膜が設けられた前記第２面と、を有し、
前記第１面には、穴部が形成され、
前記穴部の輪郭は、コーナを少なくとも一つ含み、
前記少なくとも一つのコーナは、前記第２面から前記第１面に向かう面直方向に沿って見た平面視において、前記複数の磁気検出素子の少なくとも一つに重なる第１コーナを含み、該第１コーナの曲率半径は、５μｍ以上に形成されている、
磁気センサ装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記センサ基板は、接着剤を用いて前記支持基板に固定され、
前記穴部には、前記接着剤が充填されている、
請求項１に記載の磁気センサ装置。
【請求項３】
前記少なくとも一つのコーナは、複数のコーナであり、
前記輪郭は、前記複数のコーナの全てに曲率半径が５μｍ以上の角Ｒがつけられた多角形である、
請求項１に記載の磁気センサ装置。
【請求項４】
前記複数の磁気検出素子は、前記平面視において、前記輪郭に重なるように配された少なくとも一つの第１磁気検出素子と、前記輪郭に重ならないように配された複数の第２磁気検出素子と、を含み、
前記複数の第２磁気検出素子の一部は、前記平面視において、前記輪郭の内側に配され、前記複数の第２磁気検出素子の残余は、前記平面視において、前記輪郭の外側に配されている、
請求項１に記載の磁気センサ装置。
【請求項５】
前記複数の磁気検出素子は、前記平面視において、前記輪郭に重なるように配された少なくとも一つの第１磁気検出素子と、前記輪郭に重ならないように配された少なくとも一つの第２磁気検出素子と、を含み、
前記少なくとも一つの第２磁気検出素子の全部は、前記平面視において、前記輪郭の内側に配されている、
請求項１に記載の磁気センサ装置。
【請求項６】
前記複数の磁気検出素子は、前記平面視において、前記輪郭に重なるように配された少なくとも一つの第１磁気検出素子と、前記輪郭に重ならないように配された少なくとも一つの第２磁気検出素子と、を含み、
前記少なくとも一つの第２磁気検出素子の全部は、前記平面視において、前記輪郭の外側に配されている、
請求項１に記載の磁気センサ装置。
【請求項７】
前記穴部は、前記第１面から前記第２面に向かって窪んだ有底穴であり、
前記有底穴の深さは、前記面直方向において、前記センサ基板の板厚の半分以下である、
請求項１に記載の磁気センサ装置。
【請求項８】
前記面直方向において、前記機能膜よりも前記支持基板から遠位の層に設けられた配線層を更に備え、
前記複数の磁気検出素子の各々は、前記平面視において。前記配線層の輪郭の内側に配されている、
請求項１に記載の磁気センサ装置。
【請求項９】
前記穴部は、前記面直方向に対して傾斜した内面を有し、
前記複数の磁気検出素子の各々は、前記平面視において、前記内面に重ならないように配されている、
請求項１に記載の磁気センサ装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の磁気センサ装置を備えた、
角度センサ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、磁気センサ装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
センサ基板上に磁気検出素子が設けられたセンサチップを接着剤によって支持基板に接着した磁気センサ装置がある。例えば、特許文献１には、検出信号を生成する磁気センサを含む第１のチップ及び第２のチップと、検出信号を処理するための特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を含む支持体とを別々に用意し、第１のチップ及び第２のチップを接着剤によって支持体に接合した磁気センサ装置が開示されている。
【０００３】
このような磁気センサ装置では、センサ基板の接着面から僅かにはみ出すように接着剤を塗布することが好ましい。接着剤の塗布量が不足すると、接着剤が塗布されていない箇所を起点として剥離しやすくなり接着強度が低下するおそれがある。接着剤の塗布量が過剰だと、センサ基板からはみ出した接着剤がＡＳＩＣ等の表面の電極に付着して接続信頼性が低下するおそれがある。
【０００４】
センサ基板の接着面に有底穴又は貫通孔を形成すれば、塗布量が多少変化しても表面張力によってセンサチップからはみ出す接着剤の量が変化しにくくなる。接着層が厚くなるため接着強度も向上する。特許文献２には、磁気センサ装置ではないものの、接着層を介して半導体素子を支持体上に搭載した半導体装置において、支持基板に面した半導体素子の裏面に凹部を形成することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２３－１０５５７号公報
特開２０１０－２０５８９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかるに、磁気センサ装置は、特許文献２に記載の半導体装置とは異なり、磁性材料で構成された磁気検出素子を備えている。磁性材料に外力を加えると逆磁歪効果によって磁場に対する応答が変動してしまう。とりわけ、トンネル磁気抵抗効果素子は、ＭＲ比が大きい優れた出力特性を有する反面、外力によって出力特性が変動しやすい。そして、センサ基板に有底穴や貫通孔を形成すると、センサ基板の板厚が局所的に変化するため、温度変化によってセンサ基板が膨張したり収縮したりする際の熱変形が不均等になり、磁気検出素子に熱応力が作用するおそれがある。
【０００７】
本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであり、支持基板にセンサ基板を好適に固定できて、出力特性が安定した磁気センサ装置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】
【０００８】
本開示の一態様に係る磁気センサ装置は、支持基板と、支持基板に固定されたセンサ基板と、を備えている。センサ基板は、支持基板に面した第１面と、第１面とは反対側に位置した第２面であって、複数の磁気検出素子を含む機能膜が設けられた前記第２面と、を有し、第１面には、穴部が形成され、穴部の輪郭は、コーナを少なくとも一つ含み、少なくとも一つのコーナは、第２面から第１面に向かう面直方向に沿って見た平面視において、複数の磁気検出素子の少なくとも一つに重なる第１コーナを含み、該第１コーナの曲率半径は、５μｍ以上に形成されている。
【０００９】
この態様によれば、センサ基板に穴部が形成されているため、穴部が形成されていない場合と比べて接着剤の塗布量が変化してもセンサ基板の下面からはみ出す接着剤の量が変化しにくい。接着層が厚くなって接着強度も向上する。よって、支持基板にセンサ基板を好適に接着できる。穴部は、第１面から第２面に向かって窪んだ有底穴であってもよいし、第１面から第２面まで貫通する貫通孔であってもよい。平面視において、穴部の輪郭のコーナの曲率半径が小さいと、当該コーナに重なる位置で熱応力の影響を受けやすい。この態様によれば、曲率半径が５μｍ以上の第１コーナに重なるように磁気検出素子を配することができる。穴部のコーナを全て避けなければならない場合と比べて磁気検出素子の配列についての制約が少なく、設計の自由度に優れている。曲率半径が５μｍ以上のコーナに重なる位置は、コーナに重ならない位置と比べると僅かに熱応力の影響を受けやすいものの、曲率半径が５μｍ未満のコーナに重なる位置と比べると熱応力の影響が十分に小さいため、出力特性が安定した磁気センサ装置を提供することができる。
【００１０】
上記態様において、センサ基板は、接着剤を用いて前記支持基板に固定され、穴部には、接着剤が充填されていてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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