JP2014192393A - 実装基板 - Google Patents

Abstract

【課題】信号生成用の素子の周りに複数の電気部品が実装された基板をねじで固定した場合でも、素子に応力が加わることを抑制することのできる実装基板を提供すること。
【解決手段】実装基板５の基板５０では、感磁素子４および電気部品７１、７２、７３が実装された内側実装領域５１と、実装基板５をねじによって固定するための穴５９ａ、５９ｂとの間にスリット５２が延在している。スリット５２は、内側実装領域５１を囲む周方向の一部に帯状の連結部５３を残して内側実装領域５１を囲むように延在し、２つの穴５９ａ、５９ｂは、穴５９ａ、５９ｂ同士を結ぶ仮想線が連結部５３の延在方向と斜めに交差する位置に形成されている。内側実装領域５１では、一部の電気部品７１、７２がＸ方向において感磁素子４を挟む両側に実装され、他の一部の電気部品７３がＹ方向において感磁素子４を挟む両側に実装されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、基板に素子が実装された実装基板に関するものである。

センサ装置等では、基板にセンサ素子が実装された実装基板が用いられており、かかる実装基板は、ねじによって各種機器に固定される。その際、ねじによる固定箇所から実装基板に応力が加わる結果、実装基板には、図７にシミュレーション結果を示すような変形が発生する。図７（ａ）は、ねじ８８ａ、８８ｂによる固定を行った場合の実装基板５００の平面内における変形量の分布を示す説明図であり、図７（ｂ）、（ｃ）は、図７（ａ）の矢印Ｆａからみたときの実装基板の変形量を示す説明図、および図７（ａ）の矢印Ｆｂからみたときの実装基板の変形量を示す説明図である。図７から分かるように、実装基板をねじ８８ａ、８８ｂによって固定すると、実装基板に応力が加わる結果、ねじ８８ａ、８８ｂを止めた位置を結ぶ仮想線に対して直交する方向に位置する部分が浮き上がろうとする変形が発生する。その結果、実装基板に実装したセンサ素子等からの出力がばらつくという問題点がある。

例えば、磁気センサ装置では、感磁素子を基板に実装した実装基板構造が採用されている。かかる感磁素子は、素子基板の一方面に磁気抵抗膜からなる複数の感磁膜が形成されており、複数の感磁膜によって構成した２相（Ａ相およびＢ相）のブリッジ回路から出力された出力に基づいて、回転体の角度速度や角度位置等を検出する。その際、実装基板の変形に伴って、感磁素子に応力が加わると、感磁膜に応力が加わる。ここで、感磁膜によってブリッジ回路を構成した場合、各感磁膜に応力が加わって抵抗変化が発生しても、かかる変化は相殺されるはずである。しかしながら、感磁膜を利用した磁気センサ装置では、たとえ、感磁膜によってブリッジ回路を構成した場合でも、複数の感磁膜に加わる応力が相違すると、出力が変動してしまう。

一方、実装基板において、素子の実装領域の周りをスリットで囲んだ構成が提案されている（特許文献１参照）。また、実装基板においてねじを止める位置と実装領域との間にスリットを設けた構成が提案されている（特許文献２、３参照）。

特開平９−１４８６８７号公報 特開２００２−１５８４０７号公報 特開２００７−３０５９２１号公報

しかしながら、特許文献１〜３のように、外部から実装領域への応力の伝達をスリットによって緩和する構成の場合には実装領域が狭くなるため、センサ素子の近傍に、キャパシタや抵抗等の電気部品が配置されることになる。その結果、環境温度が変化した際、電気部品の実装に用いたハンダと基板との熱膨張係数の差に起因して内側実装領域に応力が発生し、かかる応力がセンサ素子に加わって出力が変動するという、新たな問題が発生する。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、信号生成用の素子の周りに複数の電気部品が実装された基板をねじで固定した場合でも、素子に応力が加わることを抑制することのできる実装基板を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明に係る実装基板は、基板と、該基板の内側実装領域に実装された信号生成用の素子と、前記内側実装領域で前記素子の周りに実装された複数の電気部品と、を有し、前記基板には、該基板をねじによって固定するための複数の穴と、前記内側実装領域と前記穴との間で前記内側実装領域と前記穴とを結ぶ仮想線と交差する方向に延在するスリットと、が形成されており、平面視において、前記複数の電気部品の一部または全部が前記基板の面内方向の第１方向において前記素子を挟む両側に実装されていることを特徴とする。

本発明では、素子および電気部品が実装された内側実装領域と、基板をねじによって固定するための穴との間にスリットが形成されているため、穴を利用して基板をねじによって固定した際の応力は、スリットによって吸収される。それ故、ねじによって固定した際の応力は内側実装領域に伝わりにくい。また、内側実装領域では、複数の電気部品の一部または全部が第１方向において素子を挟む両側に実装されているため、環境温度が変化した際、電気部品の実装に用いたハンダと基板との熱膨張係数の差に起因して内側実装領域に応力が発生しても、第１方向において素子には応力が等方的に加わることになる。それ故、応力によって素子からの出力が変動することを抑制することができる。

本発明では、平面視において、前記複数の電気部品は、一部が前記第１方向において前記素子を挟む両側に実装され、他の一部が前記基板の面内方向の前記第１方向と直交する第２方向において前記素子を挟む両側に実装されていることが好ましい。かかる構成によれば、環境温度が変化した際、電気部品の実装に用いたハンダと基板との熱膨張係数の差に起因して内側実装領域に応力が発生しても、第２方向でも素子には応力が等方的に加わることになる。それ故、応力によって素子からの出力が変動することを抑制することができる。

本発明において、ｎを２以上の整数としたとき、前記複数の電気部品の各実装位置は、前記素子を中心とするｎ回対称の回転対称性を有する関係にあることが好ましい。かかる構成によれば、環境温度が変化した際、電気部品の実装に用いたハンダと基板との熱膨張係数の差に起因して内側実装領域に応力が発生しても、素子には応力が等方的に加わることになる。それ故、応力によって素子からの出力が変動することを抑制することができる。

本発明において、前記複数の電気部品のうち、同一種類の電気部品の各実装位置は、前記素子を中心とするｎ回対称の回転対称性を有する関係にあることが好ましい。かかる構成によれば、環境温度が変化した際、電気部品の実装に用いたハンダと基板との熱膨張係数の差に起因して内側実装領域に応力が発生しても、素子には応力が等方的に加わることになる。それ故、応力によって素子からの出力が変動することを抑制することができる。本発明における「種類が同一」とは、互いに抵抗である等、あるいは互いにキャパシタである等、機能が同一で、かつ、サイズが同一のことを意味し、容量等の定格は相違していても同一の種類に該当する。

本発明において、前記スリットは、前記内側実装領域を囲む周方向の一部に帯状の連結部を残して前記内側実装領域を囲むように延在しており、前記複数の穴は、当該穴同士を結ぶ仮想線が前記連結部の延在方向と斜めに交差する位置に形成されていることが好ましい。かかる構成によれば、穴を利用して基板をねじによって固定した際の応力が連結部を介して内側実装領域に伝わりにくい。

本発明において、前記穴同士を結ぶ仮想線は、前記連結部の延在方向に対して４５°±１５°の角度で交差していることが好ましい。かかる構成によれば、穴を利用して基板をねじによって固定した際の応力が連結部を介して内側実装領域に伝わりにくい。

本発明において、前記複数の穴は、前記内側実装領域を挟む両側に配置された２つの穴であることが好ましい。かかる構成によれば、ねじによる固定箇所を必要最小限に止めることができるので、穴を利用して基板をねじによって固定した際の応力が小さい。

本発明において、前記素子および前記電気部品は、前記基板の一方面に実装されている構成を採用することができる。

本発明において、前記基板の他方面には、前記素子と重なる位置に、別の電気部品が実装されている構成を採用することができる。かかる構成によれば、内側実装領域の両面で応力を打ち消すことができるので、素子に応力が加わりにくい。

本発明において、前記基板は、前記スリットに対して前記内側実装領域とは反対側に、別の電気部品が実装された外側実装領域を備えていることが好ましい。かかる構成によれば、素子の近傍に配置すると素子に応力を加えそうな電気部品をスリットの外側（外側実装領域）に実装することができる。

本発明において、前記素子はセンサ素子である構成を採用することができる。

本発明において、前記センサ素子は、ブリッジ回路を構成する感磁膜を備えた感磁素子である構成を採用することができる。

本発明では、素子および電気部品が実装された内側実装領域と、基板をねじによって固定するための穴との間にスリットが形成されているため、穴を利用して基板をねじによって固定した際の応力は、スリットによって吸収される。それ故、ねじによって固定した際の応力は内側実装領域に伝わりにくい。また、内側実装領域では、複数の電気部品の一部または全部が第１方向において素子を挟む両側に実装されているため、環境温度が変化した際、電気部品の実装に用いたハンダと基板との熱膨張係数の差に起因して内側実装領域に応力が発生しても、第１方向において素子には応力が等方的に加わることになる。それ故、応力によって素子からの出力が変動することを抑制することができる。

本発明の実施の形態１に係る実装基板を備えた磁気センサ装置、およびロータリエンコーダの構成を示す説明図である。 本発明の実施の形態１に係る実装基板を備えた磁気センサ装置の検出原理を示す説明図である。 本発明の実施の形態１に係る実装基板の平面図である。 本発明の実施の形態２に係る実装基板の平面図である。 本発明の実施の形態３に係る実装基板の断面図である。 本発明の実施の形態４に係る実装基板の平面図である。 基板に加わる応力に伴う変形のシミュレーション結果を示す説明図である。

以下に、図面を参照して、本発明を適用した実装基板を説明する。以下の説明では、実装基板として、磁気センサ装置用の実装基板を説明する。なお、以下の説明では、基板５０の面内方向で交差するＸ方向およびＹ方向のうちの一方が「第１方向」に相当し、他方が「第２方向」に相当する。

［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１に係る実装基板を備えた磁気センサ装置１０、およびロータリエンコーダ１の構成を示す説明図であり、図１（ａ）、（ｂ）は、感磁素子４等に対する信号処理系の説明図、および感磁素子４等が実装された実装基板を固定体側に固定するためのホルダの説明図である。図２は、本発明の実施の形態１に係る実装基板を備えた磁気センサ装置１０の検出原理を示す説明図であり、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、Ａ相用の感磁膜の電気的な接続構造を示す説明図、Ｂ相用の感磁膜の電気的な接続構造を示す説明図、感磁素子４から出力される信号の説明図、およびかかる信号と回転体２の角度位置（電気角）との関係を示す説明図である。

図１（ａ）に示すロータリエンコーダ１は、固定体（図示せず）に対する回転体２の軸線周り（回転軸線周り）の回転を磁気センサ装置１０によって磁気的に検出する装置であり、固定体は、図１（ｂ）に示すホルダ８等を介してモータ装置のフレーム等に固定され、回転体２は、モータ装置の回転出力軸等に連結された状態で使用される。回転体２の側には、Ｎ極とＳ極とが周方向において１極ずつ着磁された着磁面２１を回転軸線方向Ｌの一方側に向けるマグネット２０が保持されており、マグネット２０は回転体２と一体に回転軸線周りに回転する。

固定体の側には、マグネット２０の着磁面２１に対して回転軸線方向Ｌの一方側で対向する感磁素子４、および後述する処理を行う制御部９０等を備えた磁気センサ装置１０が設けられている。また、磁気センサ装置１０は、マグネット２０に対向する位置に、第１ホール素子６１と、第１ホール素子６１に対して周方向において機械角で９０°ずれた箇所に位置する第２ホール素子６２とを備えている。

感磁素子４は、素子基板４０と、マグネット２０の位相に対して互いに９０°の位相差を有する２相の感磁膜（Ａ相（SIN）の感磁膜、およびＢ相（COS）の感磁膜）とを備えた磁気抵抗素子である。かかる感磁素子４において、Ａ相の感磁膜は、１８０°の位相差をもって回転体２の移動検出を行う＋Ａ相（SIN+）の感磁膜４３、および−Ａ相（SIN-）の感磁膜４１を備えており、Ｂ相の感磁膜は、１８０°の位相差をもって回転体２の移動検出を行う＋Ｂ相（COS+）の感磁膜４４、および−Ｂ相（COS-）の感磁膜４２を備えている。

＋Ａ相の感磁膜４３および−Ａ相の感磁膜４１は、図２（ａ）に示すブリッジ回路を構成しており、一方端がＡ相用の電源端子ＶｃｃＡに接続され、他方端がＡ相用のグランド端子ＧＮＤＡに接続されている。＋Ａ相の感磁膜４３の中点位置には、＋Ａ相が出力される出力端子＋Ａが設けられ、−Ａ相の感磁膜４１の中点位置には、−Ａ相が出力される出力端子−Ａが設けられている。また、＋Ｂ相の感磁膜４４および−Ｂ相の感磁膜４２も、＋Ａ相の感磁膜４４および−Ａ相の感磁膜４１と同様、図２（ｂ）に示すブリッジ回路を構成しており、一方端がＢ相用の電源端子ＶｃｃＢに接続され、他方端がＢ相用のグランド端子ＧＮＤＢに接続されている。＋Ｂ相の感磁膜４４の中点位置には、＋Ｂ相が出力される出力端子＋Ｂが設けられ、−Ｂ相の感磁膜４２の中点位置には、−Ｂ相が出力される出力端子−Ｂが設けられている。なお、図２では便宜上、Ａ相用の電源端子ＶｃｃＡおよびＢ相用の電源端子ＶｃｃＢの各々を記載したが、Ａ相用の電源端子ＶｃｃＡとＢ相用の電源端子ＶｃｃＢとが共通になっていてもよい。また、図２では便宜上、Ａ相用のグランド端子ＧＮＤＡおよびＢ相用のグランド端子ＧＮＤＢの各々を記載したが、Ａ相用のグランド端子ＧＮＤＡとＢ相用のグランド端子ＧＮＤＢとが共通になっていてもよい。

かかる構成の感磁素子４は、図１（ａ）に示すように、マグネット２０において着磁境界部分に回転軸線方向Ｌで重なる位置に配置されている。このため、感磁素子４の感磁膜４１〜４４は、各感磁膜４１〜４４の抵抗値の飽和感度領域以上の磁界強度で、着磁面２１の面内方向で向きが変化する回転磁界を検出することができる。すなわち、着磁境界線部分では、各感磁膜４１〜４４の抵抗値の飽和感度領域以上の磁界強度で面内方向の向きが変化する回転磁界が発生する。ここで、飽和感度領域とは、一般的に、抵抗値変化量ｋが、磁界強度Ｈと近似的に「ｋ∝Ｈ²」の式で表すことができる領域以外の領域をいう。また、飽和感度領域以上の磁界強度で回転磁界（磁気ベクトルの回転）の方向を検出する際の原理は、感磁膜４１〜４４に通電した状態で、抵抗値が飽和する磁界強度を印加したとき、磁界と電流方向がなす角度θと、感磁膜４１〜４４の抵抗値Ｒとの間には、下式
Ｒ＝Ｒ０−ｋ×ｓｉｎ２θ
Ｒ０：無磁界中での抵抗値
ｋ：抵抗値変化量（飽和感度領域以上のときは定数）
で示す関係があることを利用するものである。このような原理に基づいて回転磁界を検出すれば、角度θが変化すると抵抗値Ｒが正弦波に沿って変化するので、波形品質の高いＡ相出力およびＢ相出力を得ることができる。

本形態の磁気センサ装置１０およびロータリエンコーダ１において、感磁素子４、第１ホール素子６１、および第２ホール素子６２には、増幅回路９１、９２、９５、９６や、これらの増幅回路９１、９２、９５、９６から出力される正弦波信号ｓｉｎ、ｃｏｓに補間処理や各種演算処理を行うＣＰＵ（演算回路）等を備えた制御部９０が構成されており、感磁素子４、第１ホール素子６１、および第２ホール素子６２からの出力に基づいて、固定体に対する回転体２の回転角度位置が求められる。

より具体的には、ロータリエンコーダ１において、回転体２が１回転すると、感磁素子４（磁気抵抗素子）からは、図２（ｃ）に示す正弦波信号ｓｉｎ、ｃｏｓが２周期分、出力される。従って、正弦波信号ｓｉｎ、ｃｏｓを増幅回路９１、９２により増幅した後、制御部９０において、図２（ｄ）に示すリサージュ図を求め、正弦波信号ｓｉｎ、ｃｏｓからθ＝ｔａｎ^-1（ｓｉｎ／ｃｏｓ）を求めれば、回転出力軸の角度位置θが分かる。また、本形態では、マグネット２０の中心からみて９０°ずれた位置に第１ホール素子６１および第２ホール素子６２が配置されている。このため、第１ホール素子６１および第２ホール素子６２の出力の組合せにより、現在位置が正弦波信号ｓｉｎ、ｃｏｓのいずれの区間に位置するかが分かる。従って、ロータリエンコーダ１は、感磁素子４での検出結果、第１ホール素子６１での検出結果、および第２ホール素子６２での検出結果に基づいて回転体２の絶対角度位置情報を生成することができ、アブソリュート動作を行うことができる。

（実装基板５の固定構造）
図１（ａ）に示す感磁素子４を固定体に固定するにあたっては、例えば、図１（ｂ）に示すホルダ８が用いられる。ホルダ８は、円環状のフランジ部８１と、フランジ部８１の内周縁から突出する円筒部８２とを有している。フランジ部８１には、ホルダ８を固定体に固定するための円筒状の座部８４ａ、８４ｂ、８４ｃが形成されている。円筒部８２の端板部８２０には、２つのねじ穴８５ａ、８５ｂが形成されている。

また、感磁素子４は、後述する電気部品とともに、基板５０に実装された実装基板５の状態でホルダ８の円筒部８２の端板部８２０に２本のねじ８８ａ、８８ｂによって固定される。このため、実装基板５において、基板５０には、ねじ８８ａ、８８ｂを止めるための２つの穴５９ａ、５９ｂが形成されている。

（実装基板５の詳細構成）
図３は、本発明の実施の形態１に係る実装基板５の平面図である。図３に示すように、実装基板５は、基板５０と、基板５０の内側実装領域５１に実装された感磁素子４（信号生成用の素子）と、内側実装領域５１で感磁素子４の周りに実装された複数の電気部品７１、７２、７３とを有している。電気部品７１としては種類が同一の部品が４つ実装され、電気部品７２としては種類が同一の部品が４つ実装され、電気部品７３としては種類が同一の部品が２つ実装されている。かかる電気部品７１、７２、７３において、「種類が同一」とは、互いに抵抗である等、あるいは互いにキャパシタである等、機能が同一で、かつ、サイズが同一のことを意味し、容量等の定格は相違していても、同一の種類に該当する。本形態において、感磁素子４および電気部品７１、７２、７３は、基板５０の一方面５０１に実装されている。

基板５０は、フェノール基板やガラス−エポキシ基板等に配線が形成されたプリント配線基板であり、本形態において、基板５０は、基板５０の面内方向で互いに直角に交差するＸ方向およびＹ方向に延在する４つの辺５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄを備えた四角形の平面形状を有している。基板５０には、基板５０をねじ８８ａ、８８ｂによって固定するための２つの穴５９ａ、５９ｂが形成されている。本形態において、穴５９ａ、５９ｂは、基板５０の対角に位置する角（辺５０ａと辺５０ｂとの間の角、および辺５０ｃと辺５０ｄとの間の角）付近に形成されている。

基板５０には、内側実装領域５１の周りにスリット５２が形成されており、スリット５２は、内側実装領域５１と穴５９ａ、５９ｂとの間で、内側実装領域５１と穴５９ａ、５９ｂとを結ぶ仮想線と交差する方向に延在している。より具体的には、スリット５２は、相対向してＸ方向に延在する２つの辺部分５２ａ、５２ｅと、相対向してＹ方向に延在する２つの辺部分５２ｃ、５２ｇと、斜めに延在する４つの辺部分５２ｂ、５２ｄ、５２ｆ、５２ｈとを備えた八角形である。このため、スリット５２の辺部分５２ｂは、内側実装領域５１と穴５９ａとの間で、内側実装領域５１と穴５９ａとを結ぶ仮想線と交差する方向に延在し、スリット５２の辺部分５２ｆは、内側実装領域５１と穴５９ｂとの間で、内側実装領域５１と穴５９ｂとを結ぶ仮想線と交差する方向に延在している。

また、スリット５２は、内側実装領域５１を囲む周方向の一部に帯状の連結部５３を残して内側実装領域５１を囲むように延在しており、内側実装領域５１からは、連結部５３を通って配線がスリット５２より外側まで延在している。

本形態において、スリット５２は、Ｘ方向に延在する辺部分５２ａに、Ｙ方向に延在する帯状の連結部５３を残している。このため、２つの穴５９ａ、５９ｂは、穴５９ａ、５９ｂ同士を結ぶ仮想線が連結部５３の延在方向（Ｙ方向）と斜めに交差する位置に配置されていることになる。本形態において、穴５９ａ、５９ｂ同士を結ぶ仮想線は、連結部５３の延在方向に対して４５°±１５°の角度で交差している。

（電気部品７１、７２、７３の実装位置）
本形態では、複数の電気部品７１、７２、７３は、一部（電気部品７１、７２）がＸ方向において感磁素子４を挟む両側に実装され、他の一部（電気部品７３）がＹ方向において感磁素子４を挟む両側に実装されている。

また、ｎを２以上の整数としたとき、複数の電気部品７１、７２、７３は、感磁素子４を中心とするｎ回対称の回転対称性を有する関係にある。すなわち、複数の電気部品７１、７２、７３は、（３６０／ｎ）°回転させると重なる位置に配置されている。本形態において、複数の電気部品７１、７２、７３は、感磁素子４を通ってＸ方向に延在する軸、および感磁素子４を通ってＹ方向に延在する軸に対して対称に配置されていることから、２回対称の回転対称性を有する関係にある。

また、複数の電気部品７１、７２、７３のうち、同一種類の電気部品の各実装位置は、感磁素子４を中心とするｎ回対称の回転対称性を有する関係にある。より具体的には、同一種類の電気部品７１同士は、感磁素子４を通ってＸ方向に延在する軸、および感磁素子４を通ってＹ方向に延在する軸に対して対称に配置されていることから、２回対称の回転対称性を有する関係にある。また、同一種類の電気部品７２同士は、感磁素子４を通ってＸ方向に延在する軸、および感磁素子４を通ってＹ方向に延在する軸に対して対称に配置されていることから、２回対称の回転対称性を有する関係にある。さらに、同一種類の電気部品７３同士は、感磁素子４を通ってＸ方向に延在する軸、および感磁素子４を通ってＹ方向に延在する軸に対して対称に配置されていることから、２回対称の回転対称性を有する関係にある。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態の実装基板５では、感磁素子４および電気部品７１、７２、７３が実装された内側実装領域５１と、実装基板５をねじによって固定するための穴５９ａ、５９ｂとの間にスリット５２が形成されているため、穴５９ａ、５９ｂを利用して実装基板５をねじ８８ａ、８８ｂによって固定した際の張力等の応力は、スリット５２によって吸収される。また、穴５９ａ、５９ｂは、内側実装領域５１を挟む両側に配置された２つの穴であり、ねじ８８ａ、８８ｂによる固定箇所が必要最小限である。このため、穴５９ａ、５９ｂを利用して実装基板５をねじ８８ａ、８８ｂによって固定した際の応力が小さい。それ故、ねじ８８ａ、８８ｂによって固定した際の応力は内側実装領域５１に伝わりにくい。

また、内側実装領域５１では、複数の電気部品７１、７２、７３は、一部（電気部品７１、７２）がＸ方向において感磁素子４を挟む両側に実装され、他の一部（電気部品７３）がＹ方向において感磁素子４を挟む両側に実装されている。このため、環境温度が変化した際、電気部品７１、７２の実装に用いたハンダと基板５０との熱膨張係数の差に起因して内側実装領域５１に応力が発生しても、かかる応力は、Ｘ方向およびＹ方向において、感磁素子４には応力が等方的に加わることになる。それ故、応力によって感磁素子４からの出力が変動することを抑制することができる。

しかも、複数の電気部品７１、７２、７３は、感磁素子４を中心とする２回対称の回転対称性を有する関係にある。また、複数の電気部品７１、７２、７３のうち、同一種類の電気部品の各実装位置は、２回対称の回転対称性を有する関係にある。このため、電気部品７１、７２、７３の実装に用いたハンダと基板５０との熱膨張係数の差に起因して内側実装領域５１に応力が発生しても、かかる応力は感磁素子４に等方的に加わることになる。それ故、感磁素子４において、応力によって出力が変動することを抑制することができる。

さらに、本形態において、スリット５２は、内側実装領域５１を囲む周方向の一部に帯状の連結部５３を残して内側実装領域５１を囲むように延在し、２つの穴５９ａ、５９ｂは、穴５９ａ、５９ｂ同士を結ぶ仮想線が連結部５３の延在方向と斜めに交差する位置に形成されている。また、穴５９ａ、５９ｂ同士を結ぶ仮想線は、連結部５３の延在方向に対して４５°±１５°の角度で交差している。このため、穴５９ａ、５９ｂを利用して実装基板５をねじ８８ａ、８８ｂによって固定した際の応力が連結部５３を介して内側実装領域５１に伝わりにくい。

すなわち、Ｙ方向に連結部５３が延在している構成において、２つの穴５９ａ、５９ｂをＸ方向に並べると、穴５９ａ、５９ｂを利用して実装基板５をねじ８８ａ、８８ｂによって固定した際、ねじ８８ａ、８８ｂの側からの応力が合成されて、連結部５３を介して内側実装領域５１に伝わってしまう。その結果、内側実装領域５１がＸ方向の両側に撓んでしまう。また、Ｙ方向に連結部５３が延在している構成において、２つの穴５９ａ、５９ｂをＹ方向に並べると、穴５９ａ、５９ｂを利用して実装基板５をねじ８８ａ、８８ｂによって固定した際、ねじ８８ａ、８８ｂのうちの一方のねじの側からの応力が連結部５３を介して直接、内側実装領域５１に伝わってしまう。しかるに、本形態のように、穴５９ａ、５９ｂ同士を結ぶ仮想線が連結部５３の延在方向と斜めに交差していると、ねじ８８ｂの側からの応力は、連結部５３に伝わらない。また、ねじ８８ａの側からの応力は、連結部５３に向けて斜めに伝播していくので、連結部５３を介して内側実装領域５１に伝わる応力が小さい。

例えば、本形態の実装基板５に０℃から９０℃の温度ストレスを印加した前後では、素子基板４０から出力される信号の電圧変化は０．１ｍＶ〜０．２ｍＶであった。これに対して、２つの穴５９ａ、５９ｂをＸ方向に並べた参考例や、２つの穴５９ａ、５９ｂをＹ方向に並べた参考例では、０℃から９０℃の温度ストレスを印加した前後では、素子基板４０から出力される信号の電圧変化が８．０ｍＶ〜９．０ｍＶである。それ故、本形態によれば、出力信号の変化を１／４０倍から１／９０倍にまで小さくできる。

［実施の形態２］
図４は、本発明の実施の形態２に係る実装基板５の平面図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付して図示し、それらの説明を省略する。

上記実施の形態１では、連結部５３の数が１つであったが、本形態では、図４に示すように、連結部５３の数が２つである。具体的には、基板５０には、内側実装領域５１の周りにスリット５２が形成されており、スリット５２は、内側実装領域５１を囲む周方向の２個所に帯状の連結部５３ａ、５３ｂを残して内側実装領域５１を囲むように延在している。本形態では、Ｘ方向およびＹ方向に斜めに延在する２つの辺部分５２ｂ、５２ｆに連結部５３ａ、５３ｂが形成されており、連結部５３ａ、５３ｂは、Ｘ方向およびＹ方向に斜めに延在している。

かかる構成に対応して、穴５９ａ、５９ｂは、スリット５２および内側実装領域５１をＸ方向で挟む両側位置に形成されている。このため、穴５９ａ、５９ｂは、穴５９ａ、５９ｂ同士を結ぶ仮想線が連結部５３ａ、５３ｂの延在方向と斜めに交差する位置に配置されている。本形態において、穴５９ａ、５９ｂ同士を結ぶ仮想線は、連結部５３ａ、５３ｂの延在方向に対して４５°±１５°の角度で交差している。

かかる構成でも、実施の形態１と同様、穴５９ａ、５９ｂを利用して実装基板５をねじ８８ａ、８８ｂによって固定した際の応力が連結部５３を介して内側実装領域５１に伝わりにくい等、実施の形態１と同様な効果を奏する。

［実施の形態３］
図５は、本発明の実施の形態３に係る実装基板５の断面図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付して図示し、それらの説明を省略する。

図５に示すように、本形態の実装基板５では、基板５０の他方面５０２には、感磁素子４と重なる位置に、オペアンプ等の別の電気部品７６が実装されている。このため、内側実装領域５１の両面で応力を打ち消すことができるので、感磁素子４に応力が加わりにくい。その他の構成は、実施の形態１、２と同様である。

［実施の形態４］
図６は、本発明の実施の形態４に係る実装基板５の平面図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付して図示し、それらの説明を省略する。

図６に示すように、本形態の実装基板５では、基板５０のスリット５２に対して内側実装領域５１とは反対側に、別の電気部品７７が実装された外側実装領域５７が設けられている、このため、感磁素子４の近傍に配置すると感磁素子４に応力を加えそうな別の電気部品７７をスリット５２の外側（外側実装領域５７）に実装することができる。それ故、感磁素子４に応力が加わりにくい。その他の構成は、実施の形態１、２と同様である。

［他の実施の形態］
上記実施の形態では、信号生成用の素子として、磁気抵抗素子からなる感磁素子４を例示したが、ホール素子からなる感磁素子４を基板５０に実装する場合に本発明を適用してもよい。また、信号生成用の素子としては、感磁素子等の磁気センサ素子に限らず、光センサ素子や圧電素子等、他のセンサ素子を基板５０に実装する場合に本発明を適用してもよい。さらに、信号生成用の素子としては、応力に起因して出力が変化するような素子であれば、センサ素子以外の素子を基板５０に実装する場合に本発明を適用してもよい。

１・・ロータリエンコーダ
２・・回転体
４・・感磁素子（センサ素子／素子）
５・・実装基板
４０・・素子基板
４１〜４４・・感磁膜
５０・・基板
５１・・内側実装領域
５２・・スリット
５３、５３ａ、５３ｂ・・連結部
５７・・外側実装領域
５９ａ、５９ｂ・・穴
７１、７２、７３・・電気部品
７６、７７・・別の電気部品
８８ａ、８８ｂ・・ねじ

Claims (12)

1. 基板と、
   該基板の内側実装領域に実装された信号生成用の素子と、
   前記内側実装領域で前記素子の周りに実装された複数の電気部品と、
   を有し、
   前記基板には、該基板をねじによって固定するための複数の穴と、前記内側実装領域と前記穴との間で前記内側実装領域と前記穴とを結ぶ仮想線と交差する方向に延在するスリットと、が形成されており、
   平面視において、前記複数の電気部品の一部または全部が前記基板の面内方向の第１方向において前記素子を挟む両側に実装されていることを特徴とする実装基板。
2. 平面視において、前記複数の電気部品は、一部が前記第１方向において前記素子を挟む両側に実装され、他の一部が前記基板の面内方向の前記第１方向と直交する第２方向において前記素子を挟む両側に実装されていることを特徴とする請求項１に記載の実装基板。
3. ｎを２以上の整数としたとき、
   前記複数の電気部品の各実装位置は、前記素子を中心とするｎ回対称の回転対称性を有する関係にあることを特徴とする請求項１または２に記載の実装基板。
4. 前記複数の電気部品のうち、同一種類の電気部品の各実装位置は、前記素子を中心とするｎ回対称の回転対称性を有する関係にあることを特徴とする請求項３に記載の実装基板。
5. 前記スリットは、前記内側実装領域を囲む周方向の一部に帯状の連結部を残して前記内側実装領域を囲むように延在しており、
   前記複数の穴は、当該穴同士を結ぶ仮想線が前記連結部の延在方向と斜めに交差する位置に形成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の実装基板。
6. 前記穴同士を結ぶ仮想線は、前記連結部の延在方向に対して４５°±１５°の角度で交差していることを特徴とする請求項５に記載の実装基板。
7. 前記複数の穴は、前記内側実装領域を挟む両側に配置された２つの穴であることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の実装基板。
8. 前記素子および前記電気部品は、前記基板の一方面に実装されていることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の実装基板。
9. 前記基板の他方面には、前記素子と重なる位置に、別の電気部品が実装されていることを特徴とする請求項８に記載の実装基板。
10. 前記基板は、前記スリットに対して前記内側実装領域とは反対側に、別の電気部品が実装された外側実装領域を備えていることを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載の実装基板。
11. 前記素子はセンサ素子であることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載の実装基板。
12. 前記センサ素子は、ブリッジ回路を構成する感磁膜を備えた感磁素子であることを特徴とする請求項１１に記載の実装基板。