JP2016063996A - 磁気検出器及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】プリント基板10において、その平面と平行する磁束を検出する面実装型の磁気センサSの実装面(上面)と同一面に、角柱形の磁性金属体F1、F2を、その長手方向を磁気検出方向(矢印方向)に向けて磁気センサSの、磁気検出方向における両側面に近接させて実装し半田付けした。
【選択図】図2
Description
イ)生産工程において大変長時間を要する磁性体固定用のディスペンス作業工程を廃止し、生産作業時間を短縮することにより生産性を高め、また高価な設備投資も不要にし、
ロ)実装機による実装ポイントのずれや、リフロー工程においてコンベアでのプリント基板搬送時の振動による磁性体のずれを自動的に補正することを可能にし、
ハ)磁気センサと磁性金属体のギャップを一定にし、検出感度が一定で、品質のバラツキを少なくし、
ニ)磁性体の取付け固定後の位置修正を安易に行うことに伴い、検出感度の変更を可能にして不良品の廃棄を皆無にし、
ホ)結果として製品価格を安価にすることが可能となる、
といったことを実現する磁気検出器を提供することを目的にする。
また、プリント基板に設けられた磁性金属体の半田付けを行う半田付け用パッドの磁気検出方向における両端間の長さは、磁性金属体の長さと同一のものが望ましい。
さらに、半田付け用パッド面は、磁性金属体が基板に接する面の全体であることが望ましい。
また、磁性体に残留磁気が多少でも残った場合、磁性体の残留磁気の極性と異なる磁極の磁石が磁性体に近づくと、磁性体の残留磁気と磁石の磁気が相殺されて、磁気検出器の磁石の検出距離が大きく低下する。或いは、磁性体の残留磁気と同一磁極の磁石が磁性体に近づくと、残留磁気に磁石の磁気が加算されて、磁気検出器の検出距離が非常に長くなり、誤動作の原因となる。
したがって、磁性体としては、加工が容易で、材料も安価で、残留磁気の極めて小さなパーマロイや、マンガン系フェライトに金属体をメッキ或いは蒸着等を行い金属を付着させた半田付けが可能なものを用いるのが好ましい。
1)磁性金属体は、プリント基板の磁性金属体取付け用のパッドに合致して取り付くため、磁気センサと磁性金属体間のギャップは、プリント基板上に設計されたパッドの位置に固定されるので、磁気センサと磁性金属体とのギャップは一定となり、品質のバラツキが無い。
2)プリント基板を移送する、搬送コンベアの振動等による磁性金属体の移動ずれも、磁性体の比重が半田より小さいため、磁性体が溶融半田上に浮きパッドに合わせて半田の表面張力によって自動補正され、磁性体ずれによる不良を発生させない。
3)実装機のフィデューシャルマーク読み取り誤差や、実装機の座標指定ポイント誤差による実装ポイントのずれがあっても、半田溶融時にパッドに合わせて磁性金属体の位置が半田の表面張力によって自動補正され、磁気センサと磁性金属体間のギャップのバラツキや密着取り付け不良等がなくなる。
4)磁性金属体取付け用のプリント基板上のパッドは、磁性金属体がプリント基板面に接する全面と同一になっているため、溶融半田に磁性金属体が浮きやすく、また半田ごてによる磁性金属体の位置修正時、半田ごての熱が伝わりやすく修正作業が容易になる。
5)実装後、リフロー内において、半田固着時に稀に起こることであるが、プリント基板に印加される機械的な衝撃による磁性金属体のずれによる不良品の修正は、半田ごてを当てることにより、半田を溶融させ簡易に磁性金属体を移動させることが可能であるため、検出感度の修理を可能とし、規格外不良による製品の廃棄を皆無にすることができ、磁気検出器の不良製品の廃棄を無くし、トータル価格を安価にすることを可能とする。
6)磁気センサ単体の検出感度のバラツキによる規格はずれ品も、検出感度の高すぎるものは半田ごてを用い磁気センサと磁性金属体間のギャップを広げて検出感度を下げ、また、検出感度の低すぎるものは半田ごてにより磁気センサと磁性金属体間のギャップを少なくして検出感度を高くし、検出感度の修正を可能にするため、規格外品を無くすことが可能となる、
といった磁気検出器を提供することができる。
この磁気検出器1は、図1に外観斜視図を、図2の(a)に内部構造斜視図を示すように、ケース3と、このケース3に嵌合により取り付けられたカバー4とで全体の筐体2が構成され、筐体2の一端部から、接続端子21を有するコネクタ20が現出している。
まずステップST1において、プリント基板上の電子部品の半田付け用のパッド及び磁性金属体半田付け用のパッドに、クリーム半田が半田スクリーンを用いて自動印刷機により印刷される。
ステップST11は、前記ステップST1と同じであるが、電子部品用の半田付け用パッドにクリーム半田を印刷し、ステップST12では、磁性体用の接着位置にディスペンサにて接着剤を塗布し、ステップST13で、クリーム半田が印刷された部分に電子パーツを、ディスペンサで接着材が塗布された部分に磁性体が実装機により実装される。そして、パーツが実装されたプリント基板は、ステップST14でリフロー内に送られ、電子パーツが半田付けされるとともに、磁性体は接着剤が熱により硬化されてプリント基板に接着固定される。ステップST15では、シート基板がVカットの溝に従って個々の構造体に分割される。ステップST16で、その構造体において磁気センサ等が仕様通り正常に働いているかどうかなどの機能検査が行われる。ステップST17では、機能検査をパスした構造体について、ケース及びカバーを組み付けることで、ステップST18において、磁気検出器として製品が完成する。この製造方法における、ステップST12のディスペンサでの接着剤の塗布工程の問題点について述べる。
図13において、(a)は、磁性金属体43の両端長さと半田付け用パッド44の両端長さとの関係を説明するための図であり、(b−1)及び(b−2)は、プリント基板10に磁性金属体43が実装された状態の1例を示す平面図及び側面図であり、(c−1)及び(c−2)は、プリント基板10に磁性金属体43が実装された状態の別の例を示す平面図及び側面図である。図中の符号45、47はフィレットを示し、46、48は、パッドにクリーム半田が印刷された部分を示す。
また、図14において、(a)は、磁性金属体49の両端長さと半田付け用パッド50の両端長さとの関係を説明するための図であり、(b−1)及び(b−2)は、プリント基板10に磁性金属体49が実装された状態の1例を示す平面図及び側面図であり、(c−1)及び(c−2)は、プリント基板10に磁性金属体49が実装された状態の別の例を示す平面図及び側面図である。図中の符号51、52は、パッドにクリーム半田が印刷された部分を示す。
2 筐体
3 ケース
4 カバー
10 プリント基板
20 コネクタ
S 磁気センサ
F、F1、F2 磁性金属体
M 磁石
LM 磁性金属体両端の検出方向長さ
LP プリント基板に設けた磁性金属体取り付け用半田付け用パッド両端の検出方向長さ
LD 半田付け信頼性を上げる為のフィレット用パッドの長さ
LW 磁性金属体及び磁性金属体半田付け用パッドの幅
Claims (5)
- プリント基板と、このプリント基板の一方の表面上に実装されその実装面に沿った方向の磁束を検出する面実装型の磁気センサと、この磁気センサへ前記磁束を導く棒状の磁性金属体と、を備え、
前記プリント基板における前記磁気センサ実装面と同一面において、前記磁性金属体を1つ又は2つ、その長手方向を磁気検出方向に沿わせ、かつ、前記磁気センサの、磁気検出方向に対して直交する2つの側面のうちの一方の側面に又は両方の側面にそれぞれ接触又は近接させて配置し、
前記磁性金属体が、前記プリント基板のパッドにクリーム半田印刷して実装され、リフロー炉内における溶融半田と磁性金属体との比重差及び溶融半田の表面張力を利用して溶融半田上にその磁性金属体を浮かせ、半田付け用パッドに精密に位置を合わせて半田付けされてなることを特徴とする磁気検出器。 - プリント基板に設けられた磁性金属体の半田付けを行う半田付け用パッドの磁気検出方向における両端間の長さは、前記磁性金属体の磁気検出方向における両端間の長さと同一寸法であることを特徴とする請求項1に記載の磁気検出器。
- プリント基板に設けられた磁性金属体の半田付けを行う半田付け用パッドは、前記磁性金属体が溶融半田による大きな浮力及び表面張力を受けるために、前記磁性金属体が前記プリント基板に接する面の全体に設けられることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の磁気検出器。
- 磁性金属体は、金属製磁性体、又は、フェライト表面の一部もしくは全面に、半田付け可能な金属を用いてメッキもしくは蒸着により半田付け可能な金属を付着させたものであることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の磁気検出器。
- プリント基板の表面と平行な方向における磁束を検出する面実装型の磁気センサと棒状の磁性金属体とを用い、プリント基板の同一面において、磁性金属体を1つ又は2つ、その長手方向を磁気検出方向に沿わせ、かつ、磁気センサの、磁気検出方向に対して直交する2つの側面のうちの一方の側面に又は両方の側面にそれぞれ接触又は近接させて実装するように、プリント基板の同一面の所定位置に磁性金属体用の半田付け用パッドを設け、その個所に磁気センサ用のクリーム半田を印刷し、その半田印刷部に磁気センサを実装すると同時に磁性金属体を実装し、リフロー炉により磁気センサ及び磁性金属体をプリント基板の同一面に固着することを特徴とする磁気検出器の製造方法。
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