JP2000292203A - 磁気検出装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱可塑性樹脂を用いて成形された磁石部と、
磁気抵抗素子を有し樹脂によりモールドされた集積回路
部との固定を、精度良く安価に実現する磁気検出装置の
製造方法を提供する。 【解決手段】 ＩＣチップや磁気抵抗素子が搭載された
リードフレーム１１を樹脂１２でモールドしてなるモー
ルドＩＣ１０と、熱可塑性樹脂を射出成形してなるマグ
ネット２０とを用意し、所望の特性が得られる磁気回路
となる様に定められた位置まで、マグネット２０の中空
穴にモールドＩＣ１０を挿入する。次に、発熱体よりな
るヒータピン３０を加熱した状態で、薄肉部２１に押し
当て、ヒータピン３０の熱及び押圧力によりマグネット
２０の薄肉部２１を熱変形させ、モールド樹脂１２の凹
部１３に食い込ませる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気抵抗素子の抵
抗値変化を利用して被検出体の回転等の運動を検出する
磁気検出装置の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の磁気検出装置は、例えば特開平
６−１７４４９０号公報に記載されているように、ギヤ
等の被検出体の回転を検出するものがある。このもの
は、例えばフェライト系プラスチックマグネット等のよ
うに熱可塑性樹脂を用いて中空円筒状に成形されたバイ
アス磁石（磁石部）の中空部に、磁気抵抗素子を有し樹
脂によりモールドされたモールド材（集積回路部）を貫
通させ、両者を一体保持するようにしたものである。

【０００３】そして、バイアス磁石と被検出体との間に
磁界を発生させ、被検出体の運動に応じた磁界の変化に
よって磁気抵抗素子に生じる抵抗値変化を、被検出体〜
磁気抵抗素子〜バイアス磁石の磁気回路により検出する
ことによって、被検出体の運動状態を検出できるように
なっている。ここで、磁石部と集積回路部との組付にお
いては、従来、次のような方法が採用されていた。

【０００４】まず、モールドされた集積回路部と樹脂成
形された磁石部とを位置決めピンで仮止めして位置決め
を行い、該ピンを抜くと同時に樹脂成形（２次成形）を
行い、磁石部と集積回路部との固定を完了させる方法が
ある。また、磁石部に対して集積回路部を接着したり、
圧入したりすることにより、両者の固定を行うという方
法もある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記位
置決めピンを用いた方法では、集積回路部と磁石部の固
定を上記２次成形において行っている。そのため、例え
ば、トリミングによる磁気特性の調整等、両者の固定が
必要な工程を、２次成形前に行う場合には、上記位置決
めピンを用いた方法を用いることはできない。

【０００６】また、上記接着による固定方法では、接着
剤の硬化がバッチ処理となり、加工工数がかかるため、
コストが高くなる。また、上記圧入による固定方法で
は、集積回路部と磁石部との寸法精度を出すことが困難
であるため、圧入荷重の管理が難しいという問題があ
る。本発明は上記問題に鑑み、熱可塑性樹脂を用いて成
形された磁石部と、磁気抵抗素子を有し樹脂によりモー
ルドされた集積回路部との固定を、精度良く安価に実現
する磁気検出装置の製造方法を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１ないし請求項４
に記載の発明は、磁石部が熱可塑性樹脂の成形体である
ことに着目してなされたものであり、磁石部（２０）の
一部を加熱しながら押圧して変形させることにより、該
磁石部を集積回路部（１０）に固定することを特徴とし
ている。

【０００８】本製造方法によれば、磁石部の一部を加熱
しながら押圧して変形させることで、磁石部と集積回路
部とが一種のかしめ固定により固定された状態となるた
め、従来のように２次成形あるいは接着や圧入によらず
に、両者を精度良く安価に固定することができる。ま
た、請求項３記載の製造方法のように、集積回路部（１
０）における樹脂（１２）の一部に凹部（１３）を形成
し、磁石部（２０）の一部を該凹部内に食い込ませるよ
うに変形させることにより、該磁石部の変形部分が該凹
部にかみ合うため、該集積回路部と該磁石部との固定を
より強固なものとできる。

【０００９】また、請求項４記載の製造方法のように、
磁石部（２０）における変形させられる部分に、予め該
磁石部における他の部分よりも薄い薄肉部（２１）を形
成すれば、より変形しやすくできる。なお、上記各手段
の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手
段との対応関係を示す一例である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
について説明する。本実施形態の磁気検出装置は、例え
ば、エンジン回転センサ、カム角センサ、クランク角セ
ンサ、車速センサ、ＡＴセンサ、車輪速センサ等、回転
を行う被検出体（ギヤ等）の回転を検出する回転検出装
置として適用することができる。図１は本実施形態に係
る製造工程を示す概略断面図であり、最終的に図中の
（ｃ）に示す磁気検出装置１００が製造される。

【００１１】図１（ｃ）に示す磁気検出装置１００にお
いて、１０はモールドＩＣ（本発明の集積回路部）であ
る。モールドＩＣ１０は、図示しないＩＣチップや磁気
抵抗素子等が搭載されたリードフレーム１１が、エポキ
シ等の熱硬化性樹脂よりなるモールド樹脂（本発明の樹
脂）１２により上記ＩＣチップや磁気抵抗素子等を包み
込むようにモールドされてなる。

【００１２】２０は、熱可塑性樹脂を用いて中空円筒状
に成形されたマグネット（本発明の磁石部）である。マ
グネット２０は、例えばＰＰＳ（ポリフェニレンサルフ
ァイド）等の熱可塑性樹脂をバインダとしてフェライト
等の磁性粉を混合したもの（プラスチックマグネット材
料）を、射出成形することにより成形され、勿論、熱可
塑性を有する。マグネット２０は、その中空穴（貫通
穴）に挿入固定されたモールドＩＣ１０により支持され
ている。なお、モールドＩＣ１０におけるマグネット２
０の円筒軸回りの回転を防止するため、上記中空穴は、
上記円筒軸と直交する断面形状を角穴形状、扁平穴形状
等の真円でない形状とする。

【００１３】マグネット２０には、その外周面から窪ん
だ窪み部２２を形成することにより、窪み部２２にてマ
グネット２０における他の部分よりも薄肉の薄肉部２１
が形成されている。そして、薄肉部２１を熱変形させ、
モールド樹脂１２に形成された凹部１３に食い込ませて
モールドＩＣ１０とマグネット２０とを係止することに
より、これらモールドＩＣ１０とマグネット２０との固
定がなされている。

【００１４】ここで、図１（ｃ）に示す様に、モールド
ＩＣ１０においては、モールド樹脂１２から露出するリ
ードフレーム１１部分（図中、左側端部）が外部回路等
と電気的に接続される部分を構成しており、リードフレ
ーム１１における該露出部と反対側の端部（図中、右側
端部）に、上記ＩＣチップや磁気抵抗素子を搭載し、モ
ールド樹脂１２で内包する。そのため、上記した薄肉部
２１の熱変形による熱等の影響を受けないように、凹部
１３は上記ＩＣチップ等の搭載部分に形成しないことが
好ましい。

【００１５】かかる磁気検出装置１００の検出作用は基
本的に上記従来のものと同様である。即ち、マグネット
２０と歯車等の被検出体との間に磁界を発生させ、被検
出体の運動に応じた磁界の変化によってモールドＩＣ１
０の磁気抵抗素子に生じる抵抗値変化を、被検出体〜モ
ールドＩＣ１０〜マグネット２０の磁気回路を介して検
出することにより、被検出体の運動状態を検出できる。

【００１６】次に、磁気検出装置１００の製造方法につ
いて、図１（ａ）及び（ｂ）も参照して述べる。まず、
図１（ａ）に示す様、モールドＩＣ１０と、射出成形さ
れたマグネット２０とを用意し、所望の特性が得られる
磁気回路となる様に定められた位置まで、マグネット２
０の中空穴にモールドＩＣ１０を挿入する。挿入完了時
において、モールドＩＣ１０の凹部１３とマグネット２
０の薄肉部２１とは一致するようになっており、これら
両部１３、２１は、それぞれモールド用及びマグネット
の成形型に両部１３、２１に対応する形状を形成する等
により、予め作られる。

【００１７】次に、発熱体よりなるヒータピン３０を加
熱した状態で、図１（ａ）中の矢印に示す様に、マグネ
ット２０の窪み部２２内へ挿入し、図１（ｂ）に示す様
に、薄肉部２１に押し当てる。このヒータピン３０の熱
及び押圧力により熱可塑性であるマグネット２０の薄肉
部２１は熱変形し、モールド樹脂１２の凹部１３に食い
込む。こうして、モールドＩＣ１０とマグネット２０と
が固定される。その後、ヒータピン３０を図１（ｃ）に
示す様に、引き離す。

【００１８】ここで、例えば、マグネット２０における
熱可塑性樹脂をＰＰＳとし、モールドＩＣ１０における
モールド樹脂１２をエポキシ樹脂とした場合、薄肉部２
１の肉厚を約１．５±０．５ｍｍ、ヒータピン３０の温
度を約３２０〜３５０℃とすることで、上記の熱変形に
よる固定がなされる。モールド樹脂１２は熱硬化性樹脂
であるため溶融することはないため、ヒータピン３０の
温度は、ＰＰＳの溶融温度以上として、コントロール可
能な温度幅で上限を決めればよい。

【００１９】また、ヒータピン３０の外径を窪み部２２
の内径よりも小さくすることにより、ヒータピン３０と
窪み部２２の側壁との接触を回避する。例えば、ヒータ
ピン３０の外径をφ２ｍｍ、窪み部２２の内径をφ３ｍ
ｍとできる。上記製造方法にて組付固定されたモールド
ＩＣ１０とマグネット２０とは、薄肉部２１の凹部１３
への食い込みにより、モールドＩＣ１０の挿入方向への
ズレを回避し、また、上述のように、マグネット２０の
中空穴（貫通穴）を角穴形状等としているため、モール
ドＩＣ１０におけるマグネット２０の円筒軸回りの回転
防止がなされる。

【００２０】このように、本実施形態によれば、所望の
配置とされたモールドＩＣ１０及びマグネット２０に対
して、マグネット２０の薄肉部２１を加熱しながら押圧
して変形させることで、モールドＩＣ１０とマグネット
２０とが一種のかしめ固定された状態となるため、従来
のように２次成形あるいは接着や圧入によらずに、両者
を精度良く安価に固定することができる。

【００２１】また、本実施形態では、マグネット２０に
おける変形させられる部分に、予めマグネット２０にお
ける他の部分よりも薄い薄肉部２１を形成しているた
め、より変形しやすくできる。なお、上記実施形態で
は、モールド樹脂１２に凹部１３を形成しておき、マグ
ネット２０の薄肉部２１を凹部１３内に食い込ませるよ
うに変形させて凹部１３とかみ合わせることによって、
モールドＩＣ１０とマグネット２０との固定をより強固
としているが、モールド樹脂１２に凹部１３を形成しな
くとも、モールドＩＣ１０が上記中空穴から抜けないよ
うに、マグネット２０をモールド樹脂１２表面の何処か
の部位に引っかかるように変形させ係止させれば良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る磁気検出装置の製造方
法を示す工程図である。

【符号の説明】

１０…モールドＩＣ、１２…モールド樹脂、１３…凹
部、２０…マグネット、２１…薄肉部。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂を用いて成形され、被検出
   体との間に磁界を発生させる磁石部（２０）と、前記被
   検出体の運動に応じた前記磁界の変化により抵抗値変化
   を生じる磁気抵抗素子を有すると共に、樹脂（１２）に
   よりモールドされた集積回路部（１０）とを備え、 前記磁石部と前記集積回路部とを組付固定してなる磁気
   検出装置の製造方法であって、 前記磁石部の一部を加熱しながら押圧して変形させるこ
   とにより、前記磁石部を前記集積回路部に固定すること
   を特徴とする磁気検出装置の製造方法。
2. 【請求項２】 前記磁石部（２０）として貫通穴を有す
   るものを用い、該貫通穴に前記集積回路部（１０）を挿
   入した後、前記磁石部の加熱押圧を行うことを特徴とす
   る請求項１に記載の磁気検出装置の製造方法。
3. 【請求項３】 前記集積回路部（１０）における前記樹
   脂（１２）の一部に凹部（１３）を形成し、前記磁石部
   （２０）の一部を前記凹部内に食い込ませるように変形
   させることを特徴とする請求項１または２に記載の磁気
   検出装置の製造方法。
4. 【請求項４】 前記磁石部（２０）における前記変形さ
   せられる部分に、予め前記磁石部における他の部分より
   も薄い薄肉部（２１）を形成することを特徴とする請求
   項１ないし３のいずれか１つに記載の磁気検出装置の製
   造方法。