JP2009222524A - Rotation detecting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転体の外周に近接して配置され、回転体の回転に伴うバイアス磁界の変化を計測して該回転体の回転状態を検出する回転検出装置に関する。 The present invention relates to a rotation detection device that is disposed in the vicinity of the outer periphery of a rotating body and detects a rotation state of the rotating body by measuring a change in a bias magnetic field accompanying the rotation of the rotating body.
回転体の外周に近接して配置され、回転体の回転に伴うバイアス磁界の変化を計測して該回転体の回転状態を検出する回転検出装置が、例えば、特開平11−237256号公報(特許文献1)と特開2007−101230号公報(特許文献2)に開示されている。 For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-237256 (Patent Document) discloses a rotation detection device that is arranged in the vicinity of the outer periphery of a rotating body and detects a rotation state of the rotating body by measuring a change in a bias magnetic field accompanying the rotation of the rotating body. Document 1) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-101230 (Patent Document 2).
図7は、特許文献1に開示された回転検出装置80の主要部の斜視模式図である。
FIG. 7 is a schematic perspective view of the main part of the
図7に示す回転検出装置80は、歯車形状(ギア歯1a)のギア1、バイアス磁石2及びICチップ3を備えている。ギア1は、その外周面がバイアス磁石2に対向するように配置されており、ギア1の外周面に向けてバイアス磁石2がバイアス磁界を発生するようになっている。
A
中空形状をなすバイアス磁石2は、ギア1に近い端面がN極、遠い端面がS極となるように着磁されており、かつ中空形状の中心軸(図中の2点鎖線)上に概ねギア1の回転軸(図中の1点鎖線)が位置するように配置されている。
The
ICチップ3の表面上には、2つの磁気抵抗素子(MRE、Magneto Resistive Element)4、5がそれぞれ異なった方向性を有して形成されている。2つのMRE4、5はそれぞれ、長手方向がバイアス磁界の磁気的中心(バイアス磁石2の中心軸)に対して45度と−45度の角度を成すように、すなわち互いに直交するハの字状になるように配置されている。ICチップ3は、バイアス磁石2が発生するバイアス磁界の方向の検出を行うべく、バイアス磁石2とギア1の外周面との間に配置されている。また、ICチップ3は、ギア1の両端面1bが形成する平面の間に2つのMRE4、5が位置するように配置されている。
On the surface of the
MRE4、5には、それぞれの長手方向に電流が流れるように配線処理がなされている。そして、これら2つのMRE4、5が互いに直列接続されて1組のMREブリッジ6を成している。このMREブリッジ6に対して、MRE5からMRE4に向けて電流が流れるようになっており、直列接続された2つのMRE4、5の中点電位をMREブリッジ6の出力として、バイアス磁石2が発生するバイアス磁界の変化、すなわちギア1の回転を検出するようになっている。
The MREs 4 and 5 are subjected to wiring processing so that currents flow in the respective longitudinal directions. These two MREs 4 and 5 are connected in series to form a set of
図8は、特許文献2に開示された車載エンジンのクランク角センサ等の回転検出に用いられる回転検出装置で、図8(a)は、回転検出装置90の断面構造を模式的に示した図であり、図8(b)は、回転検出装置90の構成部品を模式的に示した分解斜視図である。
FIG. 8 is a rotation detection device used for detecting rotation of a crank angle sensor or the like of an in-vehicle engine disclosed in
図8(a)に示す回転検出装置90においては、ベアチップからなるチップ10および磁石(バイアス磁石)30が、ケース20およびキャップ(部材)40により構成されるハウジング内に密閉されて、外部雰囲気から保護される構造となっている。
In the
このうち、チップ10は、磁気抵抗素子対を有するセンシングチップ11と、集積回路化されて前記磁気抵抗素子対により検出される信号の各種処理を行う処理回路チップ12とから構成されている。また、ケース20は、樹脂等の非磁性体材料からなり、円盤状の基盤部25と、該基盤部25の一面から突き出るように一体形成された板状の舌状保持部(舌部)21とを備えている。舌状保持部21には、リードフレーム13をはじめ、センシングチップ11や処理回路チップ12の実装面が一体に鋳込まれている。そしてこの舌状保持部21に、これらセンシングチップ11および処理回路チップ12が、リードフレームと電気的に接続されるかたちでそれぞれ実装(搭載)されている。
Of these, the
一方、上記磁石30は、例えば円柱の長手方向内部に四角形状の中空部31を有する筒状に形成されており、上記チップ10共々、ケース20の舌状保持部21を覆う態様で挿入されている。この磁石30は、センシングチップ11に組み込まれている上記磁気抵抗素子対に対してバイアス磁界を付与するものである。
On the other hand, the
また、有底筒状の非磁性体材料からなるキャップ40は、その開口端部41が円錐状に開いた内面からなるテーパ面41tを有しており、該テーパ面41tが、対向するケース20の基盤部25の継ぎ手面25tに当接し、該基盤部25にレーザ溶接される。これによって、センサチップ11共々舌状保持部21および磁石30が外部雰囲気から保護される。
Further, the
当該回転検出装置90においては、図7に示した回転検出装置80と同様に、先端部(図8(a)の右端)に対向して配置される回転体の回転時に、上記バイアス磁界と協働して生じる磁気ベクトルの変化が、上記磁気抵抗素子対の抵抗値変化として感知される。
図7と図8に示した回転検出装置80,90は、いずれも、回転体の回転に伴い筒状磁石が発生するバイアス磁界の変化を、半導体チップに形成されたMRE等の磁気検出素子により測定し、前記回転体の回転状態を検出する回転検出装置である。従来の回転検出装置80,90において回転体の回転状態の検出精度を高めるためには、回転検出装置80,90を、できるだけ回転体(ギア1)に近接させるる必要がある。しかしながら、従来の回転検出装置80,90は、いずれも磁気検出素子6,10と磁石2,30を共にケース内に収容しており、ASSYが大型化してしまうため、近接配置するには制約が大きい。
The
そこで本発明は、回転体の外周に近接して配置され、回転体の回転に伴うバイアス磁界の変化を計測して該回転体の回転状態を検出する回転検出装置であって、小型化が可能で回転体に対する配置自由度が高く、高精度な回転状態の検出が可能な回転検出装置を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention is a rotation detection device that is arranged close to the outer periphery of the rotating body and measures the change of the bias magnetic field accompanying the rotation of the rotating body to detect the rotating state of the rotating body, and can be miniaturized. Therefore, an object of the present invention is to provide a rotation detection device that has a high degree of freedom in arrangement with respect to a rotating body and can detect a highly accurate rotation state.
請求項1に記載の発明は、回転体の外周に近接して配置され、前記回転体の回転に伴うバイアス磁界の変化を計測して該回転体の回転状態を検出する回転検出装置であって、前記回転体の外周に近接して配置される多層配線基板を有してなり、該多層配線基板における前記回転体の外周に近接する端部に、多層配線によるコイルが埋め込み形成されてなることを特徴としている。
The invention according to
上記回転検出装置におけるコイルは、電磁石としての利用や例えばフラックスゲート型の磁気検出素子としての利用が可能であり、従来の回転検出装置における永久磁石に代えてバイアス磁界を発生するために用いたり、磁気抵抗素子(MRE)に代えてバイアス磁界の変化を計測するために用いたりすることができる。また、該コイルは、多層配線基板に埋め込み形成されているため、上記回転検出装置のASSYの小型化が可能である。従って、上記回転検出装置は、従来の回転検出装置に較べて、回転体に対する配置の自由度が高く、回転体に対してより近接して配置することができるため、より高精度で回転体の回転状態の検出することができる。 The coil in the rotation detection device can be used as an electromagnet, for example, as a fluxgate type magnetic detection element, and used to generate a bias magnetic field instead of a permanent magnet in a conventional rotation detection device, Instead of the magnetoresistive element (MRE), it can be used to measure a change in the bias magnetic field. Further, since the coil is embedded in the multilayer wiring board, the ASSY of the rotation detecting device can be miniaturized. Therefore, the rotation detection device has a higher degree of freedom of arrangement with respect to the rotating body than the conventional rotation detection device, and can be arranged closer to the rotating body. The rotation state can be detected.
以上のようにして、上記回転検出装置は、回転体の外周に近接して配置され、回転体の回転に伴うバイアス磁界の変化を計測して該回転体の回転状態を検出する回転検出装置であって、小型化が可能で回転体に対する配置自由度が高く、高精度な回転状態の検出が可能な回転検出装置とすることができる。 As described above, the rotation detection device is a rotation detection device that is disposed in the vicinity of the outer periphery of the rotating body, and detects a rotation state of the rotating body by measuring a change in the bias magnetic field accompanying the rotation of the rotating body. Thus, it is possible to provide a rotation detection device that can be downsized, has a high degree of freedom in arrangement with respect to the rotating body, and can detect a highly accurate rotation state.
上記回転検出装置は、例えば請求項2に記載のように、前記多層配線基板が、シリコン基板上に、層間絶縁膜を介して金属薄膜からなる配線パターンが多層に形成され、異なる層にある前記配線パターン同士がビアホール内に埋め込み形成された接続導体で層間接続されてなる多層配線基板であり、前記コイルが、前記配線パターンと前記接続導体で形成されてなる構成とすることができる。該回転検出装置のコイルを製造するにあたっては、一般的な半導体製造技術を利用することができるため、高い寸法精度で該コイルを製造することができる。
In the rotation detection device, for example, as described in
また、上記回転検出装置は、請求項3に記載のように、前記多層配線基板が、表面に金属箔からなる配線パターンが形成された熱可塑性樹脂からなる複数枚の樹脂フィルムが相互に貼り合わされて、前記配線パターンが多層に形成され、異なる層にある前記配線パターン同士が導電ペーストの焼結体からなる接続導体で層間接続されてなる多層配線基板であり、前記コイルが、前記配線パターンと前記接続導体で形成されてなる構成とすることも可能である。該回転検出装置の多層配線基板を製造するにあたっては、加熱加圧により上記配線パターンが形成された樹脂フィルムの貼り合わせと上記導電ペーストの焼結を一括して行うことができるため、該多層配線基板を安価に製造することができる。
Further, in the rotation detection device, as described in
上記回転検出装置における前記コイルは、請求項4に記載のように、前記多層配線基板に複数形成されてなることが好ましい。 As described in claim 4, it is preferable that a plurality of the coils in the rotation detection device are formed on the multilayer wiring board.
MRE等の磁気検出素子を回転体の外周に近接して配置し、該磁気検出素子により前記回転体の回転に伴うバイアス磁界の変化を計測して回転体の回転状態を検出する一般的な回転検出装置にあっては、磁気検出素子を複数とすることで、例えば該複数の磁気検出素子の差動出力を判定することができ、1個の場合より高精度な回転状態の検出が可能である。従って、上記回転検出装置において多層配線基板に埋め込み形成された前記コイルを例えば磁気検出素子として用いる場合も、前記コイルを複数とすることで、1個の場合より高精度な回転状態の検出が可能となる。また、前記コイルを永久磁石の代わりにバイアス磁界を発生するための電磁石として用いる場合についても、上記複数の磁気検出素子のそれぞれに前記コイルを配置することで、より高精度な回転状態の検出が可能となる。 A general rotation in which a magnetic detection element such as an MRE is disposed in the vicinity of the outer periphery of the rotating body, and the rotation state of the rotating body is detected by measuring a change in the bias magnetic field accompanying the rotation of the rotating body by the magnetic detection element. In the detection device, by using a plurality of magnetic detection elements, for example, the differential output of the plurality of magnetic detection elements can be determined, and the rotation state can be detected with higher accuracy than in the case of one. is there. Therefore, even when the coil embedded in the multilayer wiring board in the rotation detection device is used as a magnetic detection element, for example, by using a plurality of the coils, it is possible to detect a rotation state with higher accuracy than in the case of a single coil. It becomes. In addition, even when the coil is used as an electromagnet for generating a bias magnetic field instead of a permanent magnet, a more accurate rotation state can be detected by arranging the coil in each of the plurality of magnetic detection elements. It becomes possible.
上記回転検出装置は、請求項5に記載のように、前記コイル内に、軟磁性体が挿入配置されてなる構成とすることも可能である。 As described in claim 5, the rotation detection device may be configured such that a soft magnetic material is inserted into the coil.
請求項2に記載したように、シリコン基板上の層間絶縁膜を介して金属薄膜からなる配線パターンとビアホール内に埋め込み形成された接続導体で前記コイルを形成する場合には、例えば前記軟磁性体も薄膜で形成する。また、請求項3に記載したように、複数枚の樹脂フィルムが相互に貼り合わされて形成される多層配線基板において異なる層にある配線パターンと導電ペーストの焼結体からなる接続導体で前記コイルを形成する場合には、例えば前記軟磁性体をチップ部品として、相互に貼り合わされた複数枚の樹脂フィルム中に埋め込み形成することができる。いずれにおいても、上記軟磁性体をコイル内に挿入配置することで、コイルが発生するバイアス磁界またはコイルが検出するバイアス磁界を上記軟磁性体で収束し(フラックスゲート型の磁気検出素子)、回転体の回転状態の検出に効果的に利用することができる。
When the coil is formed of a wiring pattern made of a metal thin film and a connection conductor embedded in a via hole via an interlayer insulating film on a silicon substrate as described in
請求項6に記載のように、上記回転検出装置における前記コイルは、前述したように永久磁石の代わりとして、前記バイアス磁界を発生するために用いることが可能である。当該回転検出装置は、従来の回転検出装置におけるバイアス磁界を発生するための永久磁石をなくすことができるため、大幅な小型化が可能となる。
As described in
また、請求項7に記載のように、上記回転検出装置における前記コイルは、前述したようにMREの代わりとして、前記バイアス磁界の変化を計測するために用いることも可能である。このように、前記コイルを磁気検出素子として利用する場合、該コイルの径や長さを回転体の形状や回転速度に合わせて適宜設定することができるため、MRE等の他の磁気検出素子に較べて設計自由度が高く、測定対象である回転体に合わせた最適設計が可能となる。 In addition, as described in claim 7, the coil in the rotation detection device can be used to measure a change in the bias magnetic field in place of the MRE as described above. As described above, when the coil is used as a magnetic detection element, the diameter and length of the coil can be appropriately set according to the shape and rotation speed of the rotating body. Compared to this, the degree of freedom in design is high, and it is possible to perform optimal design according to the rotating body to be measured.
以上のようにして、上記回転検出装置は、いずれも、回転体の外周に近接して配置され、回転体の回転に伴うバイアス磁界の変化を計測して該回転体の回転状態を検出する回転検出装置であって、小型化が可能で回転体に対する配置自由度が高く、高精度な回転状態の検出が可能な回転検出装置となっている。 As described above, each of the above rotation detection devices is disposed in the vicinity of the outer periphery of the rotating body, and measures the change in the bias magnetic field accompanying the rotation of the rotating body to detect the rotating state of the rotating body. This is a detection device that can be miniaturized, has a high degree of freedom in arrangement with respect to a rotating body, and can detect a rotation state with high accuracy.
従って、上記回転検出装置は、請求項8に記載のように、小型で高精度な回転状態の検出が要求される車載用の回転検出装置として特に好適である。 Therefore, as described in claim 8, the rotation detection device is particularly suitable as a vehicle-mounted rotation detection device that is required to detect a small and highly accurate rotation state.
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図に基づいて説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の回転検出装置の一例で、図1(a)は、回転検出装置100の模式的な上面図であり、図1(b)は、図1(a)における一点鎖線A−Aでの断面図である。尚、以下に示す各例においては、被検出対象である回転体(ギア)1を、図7と同じ符号を用いて示した。
FIG. 1 is an example of the rotation detection device of the present invention, FIG. 1 (a) is a schematic top view of the
図1に示す回転検出装置100は、回転体1の外周に近接して配置され、回転体1の回転に伴うバイアス磁界の変化を計測して該回転体1の回転状態を検出する回転検出装置である。回転検出装置100は、回転体1の外周に近接して配置される多層配線基板50を有している。また、該多層配線基板50における回転体1の外周に近接する端部には、図中に二点差線で示した中心軸が回転体1の外周に向うようにして、多層配線によるコイルLa,Lbが埋め込み形成されている。
A
回転検出装置100の多層配線基板50は、図1(b)に示すように、シリコン基板51上に、酸化シリコン(SiO2)膜等の層間絶縁膜52を介して、金属薄膜からなる配線パターン53が多層に形成されてなる多層配線基板である。多層配線基板50では、異なる層にある配線パターン53同士がビアホール内に埋め込み形成された接続導体54で層間接続されており、コイルLa,Lbが該配線パターン53と接続導体54で形成されている。回転検出装置100のコイルLa,Lbを製造するにあたっては、一般的な半導体製造技術を利用することができるため、高い寸法精度で該コイルLa,Lbを製造することができる。
As shown in FIG. 1B, the
上記回転検出装置100におけるコイルLa,Lbは、後述するように、電磁石としての利用や例えばフラックスゲート型の磁気検出素子としての利用が可能であり、図7および図8に示した従来の回転検出装置80,90における永久磁石2,30に代えてバイアス磁界を発生するために用いたり、磁気抵抗素子(MRE)4〜6,11に代えてバイアス磁界の変化を計測するために用いたりすることができる。また、該コイルLa,Lbは、多層配線基板50に埋め込み形成されているため、該回転検出装置100のASSYの小型化が可能である。従って、該回転検出装置100は、図7および図8に示した従来の回転検出装置80,90に較べて、回転体1に対する配置の自由度が高く、回転体1に対してより近接して配置することができるため、より高精度で回転体1の回転状態の検出することができる。
As will be described later, the coils La and Lb in the
図2は、上記した図1の回転検出装置100のコイルLa,Lbをバイアス磁界の発生に用いる場合の例である。図2(a)は、回転検出装置101の模式的な上面図であり、図2(b)は、図2(a)における一点鎖線B−Bでの断面図である。
FIG. 2 shows an example in which the coils La and Lb of the
図2に示す回転検出装置101は、図1に示した回転検出装置100と同様で、回転体1の外周に近接して配置される多層配線基板50aを有しており、該多層配線基板50aにおける回転体1の外周に近接する端部には、多層配線によるコイルLc,Ldが埋め込み形成されている。回転検出装置101におけるコイルLc,Ldは、電磁石としての利用され、それぞれ、図2(a)中に細線矢印で示したバイアス磁界Bc,Bdを発生するために用いられている。また、図2の回転検出装置101における多層配線基板50aには、回転体1に対向するコイルLc,Ldの前方に、磁気検出素子Sc,Sdが形成されている。該磁気検出素子Sc,Sdによって、回転体1の回転に伴うバイアス磁界Bc,Bdの変化を計測し、回転体1の回転状態を検出する。コイルLc,Ldが発生するバイアス磁界Bc,Bdの強度は、100〜200G程度に設定される。
The
このように、図2の回転検出装置101におけるコイルLc,Ldは、図7および図8に示した回転検出装置80,90の永久磁石2,30に代えて、バイアス磁界を発生するために用いたものである。従って、図2の回転検出装置101では、図7および図8の回転検出装置80,90にあったバイアス磁界を発生するための永久磁石2,30をなくすことができるため、図7および図8の回転検出装置80,90に較べて大幅な小型化が可能である。
As described above, the coils Lc and Ld in the
図3は、図1の回転検出装置100のコイルLa,Lbをバイアス磁界の変化の検出に用いる場合の例で、回転検出装置102の模式的な上面図である。
FIG. 3 is an example of the case where the coils La and Lb of the
図3に示す回転検出装置102も、図1に示した回転検出装置100と同様で、回転体1の外周に近接して配置される多層配線基板50bを有しており、該多層配線基板50bにおける回転体1の外周に近接する端部には、多層配線によるコイルLe,Lfが埋め込み形成されている。図3の回転検出装置101におけるコイルLe,Lfは、図7および図8に示した回転検出装置80,90の磁気抵抗素子(MRE)4〜6,11に代えて、図中に細線矢印で示したバイアス磁界B0の変化を計測するために用いられている。すなわち、図3の回転検出装置101では、コイルLe,Lfが、図7および図8に示した永久磁石2,30と同様の永久磁石(図示省略)が発生する、バイアス磁界B0の回転体1の回転に伴う変化を計測する。このように、図3に示す回転検出装置102は、多層配線基板50bに埋め込み形成されたコイルLe,Lfを磁気検出素子として利用するものである。
The
図4(a)〜(c)は、コイルを磁気検出素子として利用する場合において、径dと長さxの異なるコイルLg〜Liの出力特性を比較して示した図である。図4(a)〜(c)の各出力特性を比較してわかるように、コイルの径dが小さくなるほど回転に対してシャープな出力時間特性が得られ、コイルの長さxが大きくなるほど高い感度が得られる。 4 (a) to 4 (c) are diagrams comparing the output characteristics of the coils Lg to Li having different diameters d and lengths x when the coils are used as magnetic detection elements. As can be seen by comparing the output characteristics of FIGS. 4A to 4C, the output time characteristics that are sharp with respect to the rotation are obtained as the coil diameter d decreases, and the coil length x increases as the coil length x increases. Sensitivity is obtained.
従って、図3の回転検出装置102では、コイルLe,Lfの径や長さを回転体1の形状や回転速度に合わせて、出力特性を適宜設定することができる。このため、MRE等の他の磁気検出素子に較べて設計自由度が高く、測定対象である回転体1に合わせた最適設計が可能である。
Therefore, in the
図5は、別の回転検出装置の例で、図5(a)は、回転検出装置103の模式的な上面図であり、図5(b)は、図5(a)における一点鎖線C−Cでの断面図である。
FIG. 5 is an example of another rotation detection device, FIG. 5 (a) is a schematic top view of the
図1の回転検出装置100の多層配線基板50は、シリコン基板51上に層間絶縁膜52を介して金属薄膜からなる配線パターン53が多層に形成され、コイルLa,Lbが、異なる層にある配線パターン53とビアホール内に埋め込み形成された接続導体54とで形成されていた。
In the
これに対して、図5の回転検出装置103の多層配線基板50cは、表面に金属箔からなる配線パターン56が形成された熱可塑性樹脂からなる複数枚の樹脂フィルム55a〜55fが相互に貼り合わされて、配線パターン56が多層に形成されてなる多層配線基板である。多層配線基板50cでは、異なる層にある配線パターン56同士が導電ペーストの焼結体からなる接続導体57で層間接続されており、コイルLj,Lkが該配線パターン56と該接続導体57で形成された構造となっている。回転検出装置103の多層配線基板50cを製造するにあたっては、加熱加圧により配線パターン56が形成された樹脂フィルム55a〜55fの貼り合わせと上記導電ペーストの焼結を一括して行うことができるため、該多層配線基板50cを安価に製造することができる。
On the other hand, in the
尚、図5に示す回転検出装置103も、図1に示した回転検出装置100と同様で、回転体1の外周に近接して配置される多層配線基板50cを有しており、該多層配線基板50cにおける回転体1の外周に近接する端部には、多層配線によるコイルLj,Lkが埋め込み形成されている。従って、図5に示す回転検出装置103も、図1に示した回転検出装置100と同様に、電磁石としての利用や磁気検出素子としての利用が可能であり、バイアス磁界を発生するために用いたり、バイアス磁界の変化を計測するために用いたりすることが可能であることは言うまでもない。
The
図6も、別の回転検出装置の例で、図6(a),(b)は、それぞれ、回転検出装置104,105の断面図であり、図6(c)は、回転検出装置104の模式的な上面図である。図6(a)に示す回転検出装置104の断面図は、図6(c)の一点鎖線D−Dにおける断面図に相当する。
FIG. 6 is another example of the rotation detection device. FIGS. 6A and 6B are cross-sectional views of the
図6(a),(b)に示す回転検出装置104,105は、それぞれ、図2と図4に示した回転検出装置101,103の構造と比較してわかるように、多層配線基板50d,50eに埋め込み形成されたコイルLl,Lm,Ln,Lo内に、軟磁性体58,59が挿入配置された構造となっている。図6(a)の回転検出装置104のように、シリコン基板上の層間絶縁膜を介して金属薄膜からなる配線パターンとビアホール内に埋め込み形成された接続導体でコイルLl,Lmを形成する場合には、例えば軟磁性体58も薄膜で形成する。また、図6(a)の回転検出装置104のように、複数枚の樹脂フィルムが相互に貼り合わされて形成される多層配線基板50eにおいて異なる層にある配線パターンと導電ペーストの焼結体からなる接続導体でコイルLn,Loを形成する場合には、例えば軟磁性体59をチップ部品として、相互に貼り合わされた複数枚の樹脂フィルム中に埋め込み形成することができる。いずれにおいても、上記軟磁性体58,59をコイルLl,Lm,Ln,Lo内に挿入配置することで、図6(c)のコイルLl,Lmが発生するバイアス磁界Bl,Bmで例示したように、コイルLl,Lm,Ln,Loが発生するバイアス磁界またはコイルLl,Lm,Ln,Loが検出するバイアス磁界を上記軟磁性体58,59で収束し(フラックスゲート型の磁気検出素子)、回転体1の回転状態の検出に効果的に利用することができる。
The
以上に例示した回転検出装置100〜105においては、いずれも、多層配線基板50a〜50eに、コイルLa〜Loが2個ずつ形成されていた。これに限らず、コイルは、多層配線基板に1個形成するだけであってもよいが、複数形成するほうがより好ましい。
In the
MRE等の磁気検出素子を回転体の外周に近接して配置し、該磁気検出素子により回転体の回転に伴うバイアス磁界の変化を計測して回転体の回転状態を検出する一般的な回転検出装置にあっては、磁気検出素子を複数とすることで、例えば該複数の磁気検出素子の差動出力を判定することができ、1個の場合より高精度な回転状態の検出が可能である。従って、本発明の回転検出装置において多層配線基板に埋め込み形成されたコイルを例えば磁気検出素子として用いる場合も、コイルを複数とすることで、1個の場合より高精度な回転状態の検出が可能となる。また、コイルを永久磁石の代わりにバイアス磁界を発生するための電磁石として用いる場合についても、上記複数の磁気検出素子のそれぞれにコイルを配置することで、より高精度な回転状態の検出が可能となる。 General rotation detection in which a magnetic detection element such as an MRE is arranged close to the outer periphery of the rotating body, and a change in the bias magnetic field accompanying the rotation of the rotating body is measured by the magnetic detection element to detect the rotating state of the rotating body. In the apparatus, by using a plurality of magnetic detection elements, for example, the differential output of the plurality of magnetic detection elements can be determined, and the rotation state can be detected with higher accuracy than in the case of one. . Therefore, even when a coil embedded in a multilayer wiring board is used as, for example, a magnetic detection element in the rotation detection device of the present invention, by using a plurality of coils, it is possible to detect a rotation state with higher accuracy than a single coil. It becomes. In addition, even when the coil is used as an electromagnet for generating a bias magnetic field instead of a permanent magnet, it is possible to detect the rotational state with higher accuracy by arranging the coil in each of the plurality of magnetic detection elements. Become.
以上のようにして、上記した回転検出装置は、いずれも、回転体の外周に近接して配置され、回転体の回転に伴うバイアス磁界の変化を計測して該回転体の回転状態を検出する回転検出装置であって、小型化が可能で回転体に対する配置自由度が高く、高精度な回転状態の検出が可能な回転検出装置となっている。 As described above, each of the rotation detection devices described above is arranged in the vicinity of the outer periphery of the rotating body, and detects the rotation state of the rotating body by measuring the change in the bias magnetic field accompanying the rotation of the rotating body. The rotation detection device is a rotation detection device that can be reduced in size, has a high degree of freedom in arrangement with respect to a rotating body, and can detect a rotation state with high accuracy.
従って、上記回転検出装置は、小型で高精度な回転状態の検出が要求される車載用の回転検出装置として特に好適である。 Therefore, the rotation detection device is particularly suitable as a vehicle-mounted rotation detection device that is required to detect a small and highly accurate rotation state.
80,90,100〜105 回転検出装置
50,50a〜50e 多層配線基板
La〜Lo コイル
58,59 軟磁性体
1 回転体(ギア)
80, 90, 100 to 105
Claims (8)
前記回転体の外周に近接して配置される多層配線基板を有してなり、
該多層配線基板における前記回転体の外周に近接する端部に、多層配線によるコイルが埋め込み形成されてなることを特徴とする回転検出装置。 A rotation detection device that is disposed in the vicinity of the outer periphery of the rotating body and measures a change in a bias magnetic field accompanying the rotation of the rotating body to detect the rotating state of the rotating body,
It has a multilayer wiring board arranged close to the outer periphery of the rotating body,
A rotation detecting device, wherein a coil made of a multilayer wiring is embedded in an end portion of the multilayer wiring board close to the outer periphery of the rotating body.
シリコン基板上に層間絶縁膜を介して金属薄膜からなる配線パターンが多層に形成され、
異なる層にある前記配線パターン同士がビアホール内に埋め込み形成された接続導体で層間接続されてなる多層配線基板であり、
前記コイルが、
前記配線パターンと前記接続導体とで形成されてなることを特徴とする請求項1に記載の回転検出装置。 The multilayer wiring board is
A wiring pattern made of a metal thin film is formed in multiple layers on the silicon substrate via an interlayer insulating film,
It is a multilayer wiring board in which the wiring patterns in different layers are interlayer-connected with connection conductors embedded in via holes,
The coil is
The rotation detection device according to claim 1, wherein the rotation detection device is formed of the wiring pattern and the connection conductor.
表面に金属箔からなる配線パターンが形成された熱可塑性樹脂からなる複数枚の樹脂フィルムが相互に貼り合わされて前記配線パターンが多層に形成され、
異なる層にある前記配線パターン同士が導電ペーストの焼結体からなる接続導体で層間接続されてなる多層配線基板であり、
前記コイルが、
前記配線パターンと前記接続導体とで形成されてなることを特徴とする請求項1に記載の回転検出装置。 The multilayer wiring board is
A plurality of resin films made of a thermoplastic resin having a wiring pattern made of a metal foil formed on the surface are bonded together to form the wiring pattern in multiple layers,
A multilayer wiring board in which the wiring patterns in different layers are interlayer-connected with a connection conductor made of a sintered body of a conductive paste,
The coil is
The rotation detection device according to claim 1, wherein the rotation detection device is formed of the wiring pattern and the connection conductor.
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