CN106716163B - 磁性传感器装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的磁性传感器装置包括：安装有磁阻效应元件(1)的基板(2)；形成磁阻效应元件(1)的偏置磁场的磁体(3)；在对包含磁性成分的被检测物(6)进行传送的传送路径侧形成有开口(4a)且在传送路径侧配置磁阻效应元件(1)来将基板(2)以及磁体(3)收纳在收纳部(4h)中的框体(4)；以及对收纳部(4h)的开口(4a)侧的表面进行覆盖的盖板(5)。框体(4)在开口(4a)的传送路径侧形成有将基板(2)架设并保持在被检测物(6)的传送方向(7)上的阶差部(4b)、以及与阶差部(4b)连续并从开口(4a)通向传送方向侧的外侧面的槽(4c)。

Description

磁性传感器装置及其制造方法

技术领域

本发明涉及对印刷在纸币等上的磁性图案进行检测的磁性传感器装置及其制造方法。

背景技术

为了判定纸币等的真伪，使用对印刷在纸币上的磁性图案进行检测的磁性传感器装置。磁性传感器装置包括磁阻效应元件、向磁阻效应元件施加偏置磁场的磁体、对磁阻效应元件以及磁体进行保持的框体以及保护磁阻效应元件的盖板。磁性传感器装置将磁体以及磁阻效应元件固定于框体，并被盖板覆盖。

专利文献1公开了能以简单的工序形成金属盖板且能容易地对金属盖板与主体部进行防脱离固定的磁性传感器的结构。在专利文献1的磁性传感器中，通过使设置在金属盖板上的金属盖板侧卡合部与设置在绝缘性壳体上的绝缘性壳体侧卡合部相互卡合，从而将金属盖板固定于绝缘性壳体。

专利文献2的磁性传感器中，在壳体侧面设置爪部卡合槽，在盖板上设置与爪部卡合槽卡合的盖板固定爪部，并在爪部卡合槽上设置向其内部突出的凸部，在盖板上设置缺口部。在使盖板滑动到相对于壳体的规定位置时，缺口部与凸部卡合，从而对两者进行定位固定。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平11-66517号公报

专利文献2：日本专利特开2001-59860号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

专利文献1和专利文献2所记载的磁性传感器在对构成磁性传感器的主体部和金属盖板进行固定时，利用设置在金属盖板上的卡合片将金属盖板固定于绝缘性壳体。这些磁性传感器的特殊之处在于在不使用以往必须使用的固定用的密封树脂的情况下将金属盖板固定于壳体的手段。专利文献1和专利文献2所记载的磁性传感器中，磁阻效应元件未被密封。

在对壳体粘接固定安装有磁阻效应元件的基板和金属盖板、即对壳体粘接固定独立的两个物品的情况下，例如，由于先对壳体和基板进行粘接固定，然后对粘接固定了基板的壳体和金属盖板进行固定，因此存在固定作业必须分开进行的课题。

本发明为了解决上述课题而完成，因此其目的在于，在磁性传感器装置中，将安装有磁阻效应元件的基板和对磁阻效应元件进行保护的盖板同时粘接固定于框体。

解决技术问题的技术方案

为了实现上述目的，本发明的磁性传感器装置包括：基板，该基板上安装有磁阻效应元件；磁体，该磁体形成磁阻效应元件的偏置磁场；框体，该框体在对包含磁性成分的被检测物进行传送的传送路径一侧形成有开口，并在传送路径一侧配置磁阻效应元件来收纳基板以及磁体；以及盖板，该盖板覆盖框体的开口侧的表面。框体形成有使基板沿着被检测物的传送方向架设并保持在开口的传送路径一侧的阶差部、以及与阶差部连续并从开口通向传送方向侧的外侧面的槽。

本发明的磁性传感器的制造方法包括：粘接剂涂布工序，该粘接剂涂布工序中，在框体的阶差部以及槽上涂布粘接剂，该框体形成为在对包含磁性成分的被检测物进行传送的传送路径一侧形成有开口，并在传送路径一侧配置磁阻效应元件来收纳基板和磁体，该基板上安装有磁阻效应元件，该磁体形成磁阻效应元件的偏置磁场，该阶差部能使基板沿着被检测物的传送方向架设并保持在开口的传送路径一侧，该槽与阶差部连续并从开口通向传送方向侧的外侧面；基板放置工序，该基板放置工序中，将基板沿着被检测物的传送方向架设并放置在开口的阶差部上；盖板放置工序，该盖板放置工序中，在框体的开口侧的表面上放置将框体的开口侧的表面覆盖的盖板；以及粘接剂固化工序，该粘接剂固化工序在基板放置工序以及盖板放置工序后，将粘接剂固化。

发明效果

本发明所涉及的磁性传感器装置及其制造方法设置与阶差部连续并从开口通向传送方向侧的外侧面的槽部，该阶差部形成在使基板架设并保持在被检测物的传送方向上的开口上，因此能同时使安装有磁阻效应元件的基板与对磁阻效应元件进行保护的盖板粘接固定于框体。

附图说明

图1是从主扫描方向观察基本结构的磁性传感器装置得到的剖视图。

图2是从主扫描方向观察本发明的实施方式1所涉及的磁性传感器装置得到的剖视图。

图3是将图2的粘接部放大的剖视图。

图4是实施方式1所涉及的框体的立体图。

图5是实施方式1所涉及的磁性传感器装置的分解剖视图。

图6是表示在实施方式1的磁性传感器装置的框体上涂布粘接剂后的状态的剖视图。

图7是表示将基板放置于阶差部的状态的剖视图。

图8是表示将盖板放置于框体的状态的剖视图。

图9是从主扫描方向观察本发明的实施方式2所涉及的磁性传感器装置得到的剖视图。

图10是从主扫描方向观察本发明的实施方式3所涉及的磁性传感器装置得到的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行详细说明。另外，图中对相同或等同的部分标注相同的标号。

实施方式1.

图1是从主扫描方向观察基本结构的磁性传感器装置得到的剖视图。磁性传感器装置包括框体4、包含安装有磁阻效应元件1的金属载体的基板2以及对磁阻效应元件1进行保护的盖板5。基板2通过粘接剂11a粘接到形成在框体4的开口4a上的阶差部4b。盖板5通过粘接剂11b粘接到框体的开口外缘4d。

为了将基板2和盖板5粘接固定于框体4，首先利用涂布并铺开在粘接了基板2的框体4的阶差部4b、开口外缘4d以及槽4c上的粘接剂11a将基板2粘接固定于框体4的阶差部4b。接着，将盖板5粘接固定于框体4的开口外缘4d。另外，粘接剂11的厚度比盖板5与框体4的开口外缘4d的间隙要大，但可以认为盖板5与框体4的槽4c粘接固定。图1的磁性传感器装置中，分为粘接基板2的工序和粘接盖板5的工序这两个阶段。

图2是从主扫描方向观察本发明的实施方式1所涉及的磁性传感器装置得到的剖视图。包含磁性成分的纸币等被检测物6沿着传送方向7在磁性传感器装置的盖板5一侧被传送。磁性传感器装置包括磁阻效应元件1、安装有磁阻效应元件1的基板2、形成磁阻效应元件1的偏置磁场的磁体3、对基板2和磁体3进行收纳并保持的框体4、以及覆盖磁阻效应元件1来固定于框体4的盖板5。

磁体3在横穿传送路径的空间内形成磁场。磁性传感器装置检测到磁场因被检测物6的磁性成分而变化，从而检测被检测物6的磁性图案。磁阻效应元件1排列配置在基板2上与图2的纸面正交的方向上。将该磁阻效应元件1所排列的方向称为主扫描方向。主扫描方向通常是与被检测物6的传送路径的平面平行且与传送方向7正交的方向。

磁体3的磁极的配置并不一定是一种，从磁体3的一个磁极发出的磁力线与传送被检测物6的传送路径交链，并进入另一磁极。盖板5为非磁性，磁体3的磁力线不会受盖板5影响，并穿过盖板5。磁阻效应元件1配置在磁体3的磁场中，磁体3形成磁阻效应元件1的偏置磁场。

框体4上形成有收纳基板2以及磁体3的收纳部4h。收纳部4h在传送路径一侧形成有开口4a。框体4在传送路径一侧形成有开口4a，磁体3从开口4a插入并收纳在收纳部4h中。收纳部4h中形成有阶差部4b，该阶差部4b以与传送面相对的方式将基板2架设并保持在开口4a上。另外，在图2所示的收纳部4h中，绘制成磁体3从开口4a插入收纳部4h。当然，也可以在框体4的与传送路径相反侧的框体4的底部设置底部开口，从该底部开口插入磁体3，并在收纳部4h中收纳磁体3。该情况下磁体3的固定考虑利用将底部开口密封的密封构件来进行固定等方法。此外，也可以使收纳部4h连通到主扫描方向上的框体4的端部，从而在框体4的侧面形成侧面开口，并从该侧面开口沿主扫描方向插入磁体3，将磁体3收纳在收纳部4h中。

传送路径侧的盖板5所接触的框体4的开口外缘4d随着从开口4a向传送方向侧的外侧面(侧壁4g)靠近而向远离传送路径的方向倾斜。如上述那样倾斜的开口外缘4d与沿框体4的主扫描方向延伸的侧壁4g连续。同样，框体4的槽4c随着从开口4a向传送方向侧的外侧面靠近而向远离传送路径的方向倾斜。如上述那样倾斜的槽4c与沿框体4的主扫描方向延伸的侧壁4g连续。即，开口外缘4d以及槽4c在开口4a与侧壁4g之间沿主扫描方向延伸。详细而言，可以认为沿着主扫描方向交替地形成有多个开口外缘4d与槽4c。此外，也可以认为槽4c在沿着主扫描方向形成的开口外缘4d上作为沿着传送方向7的凹陷而形成有多个。并且，可以认为开口外缘4d沿着主扫描方向形成，且作为沿着传送方向7的突起部而形成有多个。该多个突起部之间形成的是槽4c。盖板5形成为沿着框体4的开口外缘4d。基板2和盖板5通过粘接剂11固定于框体。盖板5与槽4c之间也存在粘接剂11。

图3是将图2的粘接部放大的剖视图。框体4上形成有与阶差部4b连续且从开口4a通向传送方向侧的外侧面的槽4c。详细而言，传送方向7上，阶差部4b与槽4c连续。阶差部4b与槽4c的连接部分的高度相同，或者槽4c比阶差部4b高即可。然而，在槽4c比阶差部4b高的情况下，槽4c的高度需要是将基板2放置于阶差部4b时从阶差部4b挤出的粘接剂11会流入槽4c左右的高度。槽4c随着从开口4a向传送方向侧的外侧面靠近而向远离传送路径的方向倾斜。基板2利用粘接剂11与阶差部4b粘接。在将基板2放置于阶差部4b时，从阶差部4b挤出的多余的粘接剂11会进入槽4c。即，槽4c起到粘接剂11的粘接剂储存部的作用。粘接剂11也预先涂布在槽4c中。由此，在将盖板5固定于框体4时，位于阶差部4b上的多余的粘接剂11和预先涂布的粘接剂11会存在于槽4c与盖板5之间。虽然预先涂布粘接剂11，以填充到槽4c中，但其涂布量需要考虑能从阶差部4b挤出的多余的粘接剂11。盖板5通过粘接剂11粘接固定于框体4的倾斜面和传送方向侧的外侧面。在阶差部4b与槽4c连续的部分残留粘接剂11的情况下，固定基板2的粘接剂11与固定盖板5的粘接剂11经由槽4c的粘接剂11连续。固定盖板5以及开口外缘4d的粘接剂11与固定盖板5以及槽4c的粘接剂11连续。

图4是实施方式1所涉及的框体的立体图。框体4上沿着主扫描方向在多处形成有从开口4a通向传送方向侧的外侧面的槽4c。下面，使用图5至图8说明实施方式1所涉及的磁性传感器装置的制造方法。。

图5是实施方式1所涉及的磁性传感器装置的分解剖视图。图5中省略了磁体3。为了将基板2与盖板5固定于框体4，在阶差部4b上涂布粘接剂11，并在阶差部4b上涂布粘接剂11，以使得在槽4c中填充粘接剂11。在涂布粘接剂11后，将基板2放置到阶差部4b上。并且，将盖板5放置于开口外缘4d并使其密接，使粘接剂固化。

图6是表示在实施方式1所涉及的磁性传感器装置的框体上涂布粘接剂后的状态的剖视图。在框体4的传送方向前后两侧的阶差部4b以及开口外缘4d上涂布粘接剂11。此时，进行涂布，使得粘接剂储存部的槽4c中也填充有粘接剂11。槽4c中的涂布量如上所述。图6中省略了磁体3，但在涂布粘接剂11来放置基板2时，磁体3收纳固定在收纳部4h中。至少在利用粘接剂11将基板2固定于阶差部4b时，磁体3与基板2接触。

通过使磁体3与基板2接触，能减轻基板2的翘曲和变形。此外，通过使磁体3与基板2接触，能使磁体3起到使来自磁阻效应元件1、基板3的电路元件等的发热释放的散热器的作用。这是因为，通过将基板2架设并固定在与传送方向7相对的阶差部4b上，从而容易地增大基板2与磁体3的接触面积。此外，能从阶差部4b挤出的多余的粘接剂11难以流入磁体3一侧。因此，能增大磁体3的传送方向7上的长度，能容易地进一步增大基板2与磁体3的接触面积。在使磁体3起到散热器的作用的情况下，也可以采用能从磁体3向框体4外部进行散热的、与磁体3热连续的汇流条等导热性良好的散热构件。并且，为了提高基板2向磁体3的导热效率，也可以将导热片材或导热凝胶等导热构件夹在基板2与磁体3之间。

图7是表示将基板放置于阶差部的状态的剖视图。图7中也省略了磁体3。在与被检测物6的传送方向7相对的阶差部4b上架设并放置基板2。此时，通过将基板2压向阶差部4b，使得涂布在阶差部4b上的粘接剂11中的一部分流入粘接剂储存部的槽4c中。利用该流入的多余的粘接剂11与预先涂布在槽4c中的粘接剂11使槽4c填充了足够的粘接剂11。由于传送路径侧的盖板5所接触的框体4的开口外缘4d以及槽4c随着从开口4a向传送方向侧的外侧面靠近而向远离传送路径的方向倾斜，因此开口外缘4d与槽4c的粘接剂11不会聚集在一处，而是均匀地涂布于开口外缘4d以及槽4c。

图8是表示将盖板放置于框体的状态的剖视图。通过将盖板5放置到形成有粘接剂储存部的槽4c的框体4的开口外缘4d，从而利用涂布于开口外缘4d的粘接剂11将开口外缘4d与盖板5粘接。此时，涂布于开口外缘4d的粘接剂11中多余的粘接剂11流入粘接剂储存部的槽4c，并从沿框体4的主扫描方向延伸的侧壁4g流出。当然，在放置基板2时能从阶差部4b挤出的多余的粘接剂11也可以从侧壁4g流出。利用从侧壁4g流出的粘接剂11将侧壁4g与盖板5粘接。此外，利用填充在粘接剂储存部的槽4c中的粘接剂11来使盖板5与粘接剂储存部的槽4c粘接。由此将盖板5与框体4粘接。此时，利用粘接剂11使框体4与基板2以及盖板5预固定，因此，之后利用加热固化等使粘接剂11固化，来将基板2以及盖板5固定于框体4。

图1所示的磁性传感器装置中，例如在通过加热固化等使基板2粘接固定于框体4后，通过加热固化等对盖板5进行粘接固定。相比于此，实施方式1所涉及的磁性传感器装置在将基板2和盖板5预固定于框体4后，通过加热固化等将基板2和盖板5固定于框体4。即，基板2以及盖板5同时粘接固定。这里，同时是指粘接剂的涂布和加热固化分别进行一次。其结果，加热固化等固化工序得以削减，制造工序得以简化。由于加热工序进行一次即可，因此对磁阻效应元件1的热应力得以削减，磁性传感器装置的可靠性得以提高。此外，由于在阶差部4b上架设并放置基板2时溢出的粘接剂11会流入粘接剂储存部的槽4c，因此无需进行去除粘接剂的作业，减轻了作业。同样，由于在开口外缘4d上放置盖板5时溢出的粘接剂11会流入粘接剂储存部的槽4c，因此无需进行去除粘接剂的作用，减轻了作业。

实施方式2.

图9是从主扫描方向观察本发明的实施方式2所涉及的磁性传感器装置得到的剖视图。实施方式2中，在基板2与盖板5之间具备双面胶21。双面胶21用于将盖板5与基板2粘接。基板2在与基板2上安装有磁阻效应元件1的一侧相同侧具备坝基板2a来包围磁阻效应元件1。根据需要对包含磁阻效应元件1且被坝基板2a包围的区域进行树脂模塑。此时，树脂模塑的高度与坝基板2a的高度相同。

图8所示的工序中，在将盖板5放置于框体4的开口外缘4d时，在预先将双面胶21贴附于盖板5的基板2一侧的状态下，将盖板5放置在框体4上。利用双面胶21将盖板5与基板2的坝基板2a粘接。另外，在对被坝基板2a包围的区域进行树脂模塑时，树脂模塑也同时通过双面胶21与盖板5粘接。

如上所述，根据实施方式2的磁性传感器装置，搭载了磁阻效应元件1的基板2与盖板5能比实施方式1更紧密地密接来固定。由于将双面胶21贴附于盖板5是在将粘接剂11涂布于阶差部4b之前进行，因此不会对基板2以及盖板5的粘接工序造成影响。

实施方式3.

图10是从主扫描方向观察本发明的实施方式3所涉及的磁性传感器装置得到的剖视图。实施方式3所涉及的磁性传感器装置包括将盖板5固定于框体4的螺钉31。螺钉31用于将盖板5固定于框体4。盖板5上形成有供螺钉31通过的端子孔5a。框体4上，在放置了盖板5的状态下，在端子孔5a的位置上形成有与螺钉31螺合的内螺纹。

在图8所示的工序中，将盖板5放置于框体4的开口外缘4d时，使螺钉31通过盖板5的端子孔5a，从而固定于形成在框体4上的内螺纹。若框体4为金属，则利用螺钉31使框体4与盖板5电连接。即使框体4为非金属，也能作为用于使盖板5与其他部分接地(GND)连接的中继端子。

如上所述，根据本发明实施方式3的磁性传感器装置，能对盖板5进行电接地连接。

本发明在不脱离本发明的广义思想与范围的情况下，可进行各种实施方式和变形。此外，上述实施方式仅用来对本发明进行说明，而不对本发明的范围进行限定。即，本发明的范围由权利要求的范围来表示，而不由实施方式来表示。并且，在专利权利要求的范围内及与其同等发明意义的范围内所实施的各种变形也视为包含在本发明的范围内。

本申请基于2014年7月25日提出申请的日本专利申请特愿2014-151844号。本说明书中参照并引入日本专利申请特愿2014-151844号的说明书、专利权利要求书、及全部附图。

标号说明

1 磁阻效应元件

2 基板

2a 坝基板

3 磁体

4 框体

4a 开口

4b 阶差部

4c 槽

4d 开口外缘

4g 侧壁

4h 收纳部

5 盖板

5a 端子孔

6 被检测物

7 传送方向

11 粘接剂

21 双面胶

31 螺钉

Claims (8)

1.一种磁性传感器装置，其特征在于，包括：

基板，该基板上安装有磁阻效应元件；

磁体，该磁体形成所述磁阻效应元件的偏置磁场；

框体，该框体在对包含磁性成分的被检测物进行传送的传送路径一侧形成有开口，并在所述传送路径一侧配置所述磁阻效应元件来收纳所述基板以及所述磁体；以及

盖板，该盖板覆盖所述框体的所述开口侧的表面，

所述框体形成有使所述基板沿着所述被检测物的传送方向架设并保持在所述开口的所述传送路径一侧的阶差部、以及与所述阶差部连续并从所述开口通向所述传送方向侧的外侧面的槽。

2.如权利要求1所述的磁性传感器装置，其特征在于，

所述传送路径一侧的所述盖板所接触的所述框体的表面随着从所述开口向所述传送方向侧的外侧面靠近而向远离所述传送路径的方向倾斜。

3.如权利要求2所述的磁性传感器装置，其特征在于，

所述槽的底面随着从所述开口向所述传送方向侧的外侧面靠近而向远离所述传送路径的方向倾斜。

4.如权利要求1至3的任一项所述的磁性传感器装置，其特征在于，

所述基板和所述盖板通过粘接剂固定于所述框体。

5.如权利要求4所述的磁性传感器装置，其特征在于，

所述框体上，在沿着与所述传送方向正交的方向形成在所述框体上的开口外缘上固定有所述盖板，

所述槽作为沿着所述传送方向的凹陷在所述开口外缘上形成有多个。

6.如权利要求4所述的磁性传感器装置，其特征在于，

所述盖板与所述槽之间存在所述粘接剂。

7.如权利要求4所述的磁性传感器装置，其特征在于，

所述阶差部的所述粘接剂与所述槽的所述粘接剂连续。

8.一种磁性传感器装置的制造方法，其特征在于，包括：

粘接剂涂布工序，该粘接剂涂布工序中，在框体的阶差部以及槽上涂布粘接剂，该框体在对包含磁性成分的被检测物进行传送的传送路径一侧形成有开口，并在所述传送路径一侧配置磁阻效应元件来收纳基板和磁体，该基板上安装有所述磁阻效应元件，该磁体形成所述磁阻效应元件的偏置磁场，该阶差部能使所述基板沿着所述被检测物的传送方向架设并保持在所述开口的所述传送路径一侧，该槽与所述阶差部连续并从所述开口通向所述传送方向侧的外侧面；

基板放置工序，该基板放置工序中，将所述基板沿着所述被检测物的传送方向架设并放置在所述开口的所述阶差部上；

盖板放置工序，该盖板放置工序中，在所述框体的所述开口侧的表面上放置将所述框体的所述开口侧的表面覆盖的盖板；以及

粘接剂固化工序，该粘接剂固化工序在所述基板放置工序以及所述盖板放置工序后，将所述粘接剂固化。