JP2016188773A - 磁気センサ及びこれを用いた磁気エンコーダ、並びにレンズ鏡筒とカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】支持部材及び配線部材との剥離等が起こりにくい接続部材となし、信頼性が高い磁気センサを提供する。
【解決手段】磁気センサ素子取付部４ｃを弾性的に支持する弾性部４ａを有する支持部材４と、磁気センサ素子取付部４ｃに設けられた磁気センサ素子２ａと、磁気センサ素子２ａに電気的に接続された可撓性を有する配線部材３と、支持部材４と配線部材３とを接続する接続部材５と、を備える磁気センサ１において、接続部材５は配線部材３側および支持部材４側の接合部が中央部よりも太い鼓形の樹脂柱となした磁気センサ１である。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁気変化を検知する磁気センサと、この磁気センサを用いて移動体の移動方向若しくは移動量または回転体の回転角度等を磁気変化で検出する磁気エンコーダ、並びにこの磁気エンコーダを用いたレンズ鏡筒とカメラに関する。

移動方向、移動量、または回転角度等を精度良く検出する必要がある機器・装置等にはエンコーダが用いられている。
例えば、カメラのレンズ鏡筒においては第１のレンズ鏡筒に取り付けられたレンズ群と第２のレンズ鏡筒に取り付けられたレンズ群が、レンズ鏡筒同士の相対的な回転に応じて前後に移動する。その移動量を検知するためにエンコーダが用いられている。特に一眼レフカメラ用のレンズ鏡筒には、レンズ鏡筒の回転方向の相対的な移動量を検出するため、レンズ鏡筒の周面に磁気エンコーダが取り付けられている。前記磁気エンコーダでレンズ鏡筒の回転方向の相対的な移動量を検出することで、鏡筒の前後方向の相対的な移動量を算出でき、ピント合わせを極めて正確に行うことができる。

磁気エンコーダは、例えばシート上に配した磁性体に異なる磁化方向を着磁して異なる磁化領域を一定のピッチで配置した磁気スケール（磁気媒体）と、この磁気スケール上を相対的に摺動する磁気センサとを有してなる。ここでレンズ鏡筒には磁気スケールがレンズ鏡筒の回転方向に沿って設けられ、レンズ鏡筒を回転させることにより、磁気スケール上を磁気センサが相対的に摺動する。その際、磁気スケールからの漏洩磁場の変化を前記磁気センサで検出することによりレンズ鏡筒の回転移動量を検出することができる。

このような磁気エンコーダに用いられる磁気センサとして、板バネ等の弾性部を有する支持部材と、この支持部材に設けられた磁気センサ素子と、この磁気センサ素子に接続された可撓性を有する配線部材と、前記支持部材と前記配線部材とを接続する接続部材とからなるものが、例えば特許文献１や特許文献２に開示されている。これらの特許文献に開示されるように、従来の磁気センサでは支持部材と配線部材とを、接続部材で接続して磁気センサ素子の位置を固定している。

特開２００６−３１７２５５号公報 国際公開ＷＯ２０１１／１４５５６３号公報

上記した磁気センサをレンズ鏡筒などに組み付ける際、レンズ鏡筒にはスペースが少なく、配線部材を無理に湾曲させたり、屈曲させたりしてレンズ鏡筒側の端子に取り付けようとすることがある。このとき、配線部材が引っ張られ、接続部材から配線部材を引き剥がそうとする力が加わる。これにより配線部材が接続部材から剥離され、その先にある磁気センサ素子の位置がずれたり、板バネを曲げてしまうことがあった。その結果、磁気エンコーダの検出する位置精度が著しく低下したり、支持部材が変形し磁気エンコーダが使用できなくなるという問題があった。その為、支持部材と配線部材の位置を固定する接続部材の働きは重要である。

従来、接続部材の構造としては、特許文献１では、支持部材と配線部材の間に接着剤を用いて台座を接着固定している。また、特許文献２では、樹脂材を介在させて支持部材と配線部材を直接固定している。しかしながら、これら従来の接続部材では、配線部材が剥離する現象を十分には防げておらず、より確実な剥離防止が望まれていた。

そこで本発明は、配線部材が接続部材から剥離し難い接続部材となし、よって信頼性の高い磁気センサを提供する。また、この磁気センサを用いた位置精度の高い磁気エンコーダ、並びに、この磁気エンコーダを用いたレンズ鏡筒とカメラを提供することを目的とする。

本発明の磁気センサは、磁気センサ素子取付部を弾性的に支持する弾性部を有する支持部材と、前記磁気センサ素子取付部に設けられた磁気センサ素子と、前記磁気センサ素子に電気的に接続された可撓性を有する配線部材と、前記支持部材と前記配線部材とを接続する接続部材と、を備える磁気センサにおいて、前記接続部材は、前記配線部材側および前記支持部材側の接合部が中央部よりも太い鼓形の樹脂柱からなることを特徴とする。
かかる鼓形の樹脂柱（以下、接続部材のことを鼓形の樹脂柱と言うことがある。）によれば、柔軟性が付与され引張り力等に対して追随性が良くなる。よって、配線部材が剥離され難くなる。

前記接続部材の中央部の径をＤｃ、前記配線部材側あるいは支持部材側の接合部の径をＤｓとしたとき、Ｄｃ／Ｄｓが０．８以下であれば良い。好ましくは０．６以下であり、より好ましくは０．５前後である。接合部の径（太さ）に対する中央部の径（太さ）の比を適宜選定することにより配線部材が引張られたときのシェア（せん断）強度が高くなる。
また、前記配線部材の上面上の、前記接続部材に対応する位置にキャップ部材を設けることは好ましい。キャップ部材を設けることで配線部材が上方に曲げられたり引張られたりしたときのピール強度が高くなり剥離防止の効果がより高くなる。

前記接続部材を構成する樹脂は光硬化型樹脂であることが好ましい。より好ましくは紫外線硬化型樹脂である。このような樹脂を用いることで支持部材と配線部材との間に鼓形の樹脂柱を短時間で形成することができ製造上好ましい。
また、上記接続部材を形成する際の樹脂は４３，０００〜５３，０００（ｍＰａ・ｓ）の粘度を有することが好ましい。このような樹脂を用いることで鼓形を形成し易い。

また、前記磁気センサ素子取付部と前記磁気センサ素子との間に配線部を有する基板あるいは配線部を有さない基板を設け、当該基板上に前記磁気センサ素子が設けられた構造の磁気センサとすることが好ましい。基板を設けることにより磁気センサ素子の高さ調整を精度よく行うことが出来る。また、配線部を有する基板を用いると配線作業が確実且つ容易になると共に、放電の機能も付属させ易くなる。

また、本発明は、磁気スケールと、前記磁気スケール上を相対的に摺動可能とした上記何れかの磁気センサと、を備える磁気エンコーダである。
本発明の磁気エンコーダは、レンズ鏡筒に配備することができる。また、このレンズ鏡筒はカメラに好適である。

本発明によれば、接続部材を鼓形の樹脂柱としたので、適度な柔軟性が付与されると共にシェア強度が高くなり剥離が起こり難くいものとなった。よって組付け性も向上し、信頼性が高い磁気センサを提供することができる。また、この磁気センサを用いることによって位置精度の高い磁気エンコーダ並びにレンズ鏡筒とカメラを提供することができる。

本発明の一実施形態に係る磁気センサを示す図である。 本発明の磁気センサにおける接続部材の構造を示す模式図である。 本発明の他の実施形態に係る磁気センサを示し、配線部を有しない基板の例を示す図である。 本発明のさらに他の実施形態に係る磁気センサを示し、配線部を有しない基板の例を示す図である。 本発明に係る磁気エンコーダとレンズ鏡筒の一例を示す模式図である。 本発明の磁気センサの製造方法の一例を示す図である。 本発明の磁気センサの接続部材を形成する手段の一例を示す図である。 本発明の磁気センサであって、鼓形の樹脂柱の接合部の径に対する中央部の径の比Ｄｃ／Ｄｓとシェア強度との関係を示す図である。 水平に力を加えたときの鼓形の樹脂柱の場合を示す概要図（ａ１）〜（ａ３）と矩形の樹脂柱の場合を示す概要図（ｂ１）〜（ｂ３）である。 本発明の磁気センサの他の実施例を示す接続部材周辺の模式図である。 従来の磁気センサにおける接続部材の構造を示す模式図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
まず、磁気センサとその構成部材及び磁気エンコーダについて説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。また、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」およびそれらの用語を含む別の用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が制限されるものではない。複数の図面に表れる同一符号は、特に断らない限り同一の部分又は部材を示す。

［１］磁気センサ
図１は、本発明の一実施形態に係る磁気センサを示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は分解斜視図である。
図１において磁気センサ１は、磁気センサ素子取付部４ｃを弾性的に支持する弾性変形部４ａと支持部材取付本体部４ｂを有する支持部材４と、前記磁気センサ素子取付部４ｃに設けられた基板２ｂと、基板２ｂ上に設けられ、磁界を検出し電気的に出力する磁気センサ素子２ａと、磁気センサ素子２ａに電気的に接続された可撓性（柔軟性）を有する配線部材３と、前記支持部材４と配線部材３とを接続する鼓形の樹脂柱で形成した接続部材５と、を備えている。ここで磁気センサ１とは、磁気センサ素子２ａを含むセンサ装置全体を意味し、磁気センサ素子２ａは、例えば磁気スケールからの漏洩磁場を検出する磁気抵抗効果素子等からなるものである。また、磁気センサ１の構成要素として配線部を有する基板２ｂは必ずしも必要ではない。追って説明するが、例えば配線部を有さない基板を配置し磁気センサ素子２ａと配線部材３を直接接続するようにしても良い。
以下、本発明の磁気センサにおける接続部材と他の構成部材について説明する。

［接続部材］
上述した通り磁気エンコーダでは、磁気センサ素子２ａと磁気スケール３２（図５参照）とを一定の付勢力を維持しながら摺動するように両者の位置を保持することが重要となる。その為、配線部材３に摺動時の引張り力が掛かっても磁気センサ素子２ａの位置が変わらないように配線部材３と支持部材４との間を固定する必要がある。そこで、配線部材３と支持部材４との間に接続部材５を設け両者の位置を固定している。本発明はこの接続部材の構造に改良を加えたものである。即ち、本発明の接続部材５は、図２に示すように、配線部材３側の接合部５ａ（以下、便宜上上部接合部と言う。）と支持部材４側の接合部５ｂ（以下、便宜上下部接合部と言う。）を中央部５ｃよりも太くした鼓形の樹脂柱としたものである。これにより上部接合部５ａと下部接合部５ｂの接合強度が高くなると共に、引張り力等に対して追随し易い形となしている。従来の接続部材は、両面テープや台座に接着剤を介在させたものでしかなかった。特許文献２のように樹脂柱による構造もあったが、これは図１１のように単なる断面が矩形の樹脂柱５０に過ぎず接合強度や追随性を考慮したものではなかった。実際、下記する実施例に示すように鼓形の樹脂柱は、従来の矩形の樹脂柱よりもシェア強度が増しており、形状効果があることを確認した。尚、本発明で言う鼓形とは、厳密な形状を指すものではなく中央部に対し上下接合部が太くなっているものであれば良い。鼓形の樹脂柱のシェア強度や追随性が増す理由は、同じ樹脂材料や樹脂量であっても、上下の接着面積が大きくなることだけではなく、中央部の太さが適度に小さいことで樹脂柱の剛性を小さくし柔軟性（あるいは「しなやかさ」と言われるような特性）を持たせることができている。その結果、外力に対する追随性が向上したと考えている。
以上により、シェア強度が増し、且つ柔軟性が付与されて組付け時の張力等に対する追随性が発揮され剥離等が起こり難いものとなった。

樹脂柱に用いる樹脂としては、アクリレート樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂等を使用することができる。中でも硬化後の剛性が高く温度等による寸法変化も小さいエポキシ樹脂が好ましい。硬化方法としては熱硬化型や光硬化型などを使用できるが、光硬化型であれば、硬化時間が短く熱による粘度の低下や流出などの影響を受けないので製造上好ましい。特に紫外線は可視光の中でエネルギーが高く、短時間で硬化が可能であり、鼓形の樹脂柱の形態を保持して固化できる。また、磁気センサ全体を短時間で作製することができるため、製造コストを抑えることができる。以上より紫外線硬化型エポキシ樹脂は好ましい。

また、樹脂柱に用いる樹脂は、硬化する直前の液体の状態で３５,０００（ｍＰａ・ｓ）以上の粘度を有し、好ましくは４０，０００（ｍＰａ・ｓ）以上、より好ましくは４５，０００（ｍＰａ・ｓ）以上の粘度を有するものが良い。配線部材と支持部材との表面張力を保って広がるようなものが好ましく、硬化する直前の液体状態の粘度及び表面張力がこのような状態にあれば、配線部材と支持部材との間に樹脂柱を配置することが容易であるし、硬化後は鼓形になって接合強度や追随性が付与され易い。一方、液体状態の粘度の上限値は特に限定されるものではないが、液体で塗布する時の粘度が高すぎると生産性が低下するため、６０，０００（ｍＰａ・ｓ）以下が良く、好ましくは５５，０００（ｍＰａ・ｓ）以下、より好ましくは５３，０００（ｍＰａ・ｓ）以下である。ここで、硬化型樹脂の粘度とは、硬化型樹脂が硬化される前の液体の樹脂の粘度を意味する。硬化する直前の液体の状態、および塗布する時の液体の状態の硬化型樹脂の粘度が上述の範囲にあれば、生産性を向上させることができる。

上述した樹脂は温度によって粘度が変化する。また、鼓形に成形する上で、配線部材と接続部材との表面張力や、支持部材と接続部材との表面張力が小さくなり過ぎないことが重要となる。表面張力も温度によって変化するため、塗布時や硬化時に温度調整が可能で、且つ短時間で硬化が可能なものが望ましい。以上より、鼓形の樹脂柱を形成し、これを保持したまま固化するには、３５,０００〜６０，０００（ｍＰａ・ｓ）、より好ましくは４３，０００〜５３，０００（ｍＰａ・ｓ）の粘度の範囲内にある紫外線硬化型エポキシ樹脂を用いることが好ましい。

［支持部材］
支持部材４は、磁気センサ素子２ａが取り付けられる磁気センサ素子取付部４ｃと、支持部材４をレンズ鏡筒に取り付けるための取付穴２７を有する支持部材取付本体部４ｂと、磁気センサ素子取付部４ｃと支持部材取付本体部４ｂとを弾性変形可能に接続した弾性変形部４ａとを有している。支持部材４は磁気センサ素子２ａを直接磁気スケール上に押し付けるように、支持部材取付本体部４ｂの取付穴２７にねじ等を用いてレンズ鏡筒に固定するものである。このとき弾性変形部４ａの作用により、磁気センサ素子取付部４ｃと支持部材取付本体部４ｂとの相対的位置が変化して、磁気センサ素子２ａを磁気スケール３２に一定の付勢力で押付けながら摺動できるようにしている。弾性変形部４ａは、如何なるバネ形状を有していてもよいが、図１に示すようにミアンダ状に蛇行する形状であることは好ましい。また、材料は銅板等の金属又は合金を用いれば打ち抜きやエッチングなどにより製造がし易く、図のようなバネ形状に成形がし易いので好ましい。また、支持部材は接続部材との表面張力を考慮して材質と面状態を決めることが好ましい。

［磁気センサ素子］
磁気センサ素子２ａは、磁気スケール３２からの磁気信号を読み取るためのものである。磁気センサ素子２ａとしては、磁気スケール３２からの磁気信号を読み取ることができれば如何なるものであっても良い。例えば特許第５３６５７４４号公報に記載の少なくとも１つの磁気抵抗効果素子を有する磁気センサ等、公知のものを使用することができる。

［配線部等を有する基板（配線基板）］
図１の実施形態に係る磁気センサ１では、配線部と電極部及び貫通電極を有する基板（以下、配線基板と言う。）を備えている。この配線基板２ｂは、支持部材４の磁気センサ素子取付部４ｃの上に接着剤等を介して設けられ、さらに配線基板２ｂの上には磁気センサ素子２ａが接着剤等を介して設けられている。配線基板２ｂには配線部と電極部及び貫通電極を形成しており（図６参照）、配線部は磁気センサ素子２ａとボンディングワイヤにより電気的に接続され、電極部には後述する配線部材３の配線が電気的に接続される。このような配線基板２ｂとした場合は、基板を積層構造にするなどして配線部や電極部の設計上の自由度が高く機能を付加しやすい。また、貫通電極等も容易に形成することが出来るので製造上も好ましい。
また、磁気センサ素子２ａは、磁気スケール上を摺動するため帯電し易い。積層構造は、磁気センサ素子２ａから支持部材４までを導通させる貫通電極が形成し易く、帯電した電気を貫通電極を介して容易に放電することが出来る。この点でも好ましい。また、このとき支持部材４と配線基板２ｂ及び配線基板２ｂと磁気センサ素子２ａとは導電性樹脂を用いて固着するようにする。以上により磁気センサ素子の帯電破壊を抑制することができる。

［配線部等を有しない基板］
ここで配線基板２ｂを備えない磁気センサの実施態様を図３、図４に示す。
図３では、配線部材３の配線と磁気センサ素子２ａの配線を直接接続している。上記した図１の実施態様では、磁気センサ素子２ａと配線基板２ｂの配線部との間をボンディングワイヤにより接続し、内部電極を介して接続された電極部と配線部材３とが接続されている。これに対し、配線部材３が磁気センサ素子２ａの電極部に直接接続されている点で簡素化されている。磁気センサ素子取付部４ｃの上に直接磁気センサ素子２ａが設けられた形態であるので、磁気センサ素子の厚さが小さい場合、磁気センサ取付部４ｃ自体を台座状とし厚さを有する構造としたり、台座となるものを介在させても良い。尚、図１の実施態様と同様に支持部材４と配線部材３との間は鼓形の樹脂柱による接続部材５により接合されている。
図３の実施態様においては、磁気センサ素子取付部４ｃの上に直接磁気センサ素子２ａを設けたので、部品点数が減りコストが抑えられる。また、高さ調整の台座等を設けない場合は磁気センサ素子の厚み精度のみとなるため、組み立てた後の支持部材に対する磁気センサ素子の位置精度がよくなる。

次に、図４では、配線部材３の配線が基板２ｃの電極部を介してボンディングワイヤ４０により磁気センサ素子２ａに直接接続されている。従って、基板を有するものの基板２ｃに配線部は形成していない。尚、上記と同様に支持部材４と配線部材３との間は鼓形の樹脂柱による接続部材５により接合されている。
図４の実施態様においては、基板２ｃに配線部を形成しないので、基板として様々な材質を用いることができる。よって、安価な材質を用いて低コストとしても良いし、高精度に加工できる材質を用いることで組み立てた後の支持部材に対する磁気センサ素子の位置精度を良くしてもよい。

［配線部材］
配線部材３は、基板２ｂの電極部に接続されることにより磁気センサ素子２ａと電気的に接続され、磁気センサ素子２ａから磁気信号を受領するとともに、磁気センサ素子２ａに電力を供給するものでもある。また、配線部材３が基板２ｂに物理的に接続されることによっても配線部材３と磁気センサ１との固定が図られている。配線部材３の厚さは磁気センサ素子２ａの動きを阻害しない可撓性を有する厚さであれば良く、通常は２０μｍ〜３００μｍ程度の厚さである。断面形状は、接続部材が固着し易いように平板状であることが望ましい。具体的には、それぞれ電気的に絶縁された複数の導線が可撓性を有する樹脂配線板の内部若しくはその表面に設けられたフレキシブル配線板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuits）を使用することが好ましい。また、樹脂配線板は接続部材との表面張力を考慮して材質と面状態を決めることが好ましい。

［２］磁気エンコーダ
図５は、レンズ鏡筒に設置した磁気エンコーダの一例を示す模式図である。
磁気エンコーダ３１は、上記した磁気センサ１と、磁気センサ１が摺動する方向に沿って、反対の磁化方向を有する着磁領域が交互に配置された磁気スケール３２と、を備える。例えば、図５に示すように、第１のレンズ鏡筒３５に取り付けられたレンズ群と第２のレンズ鏡筒３７に取り付けられたレンズ群が、レンズ鏡筒同士の相対的な回転に応じて前後に移動し、その移動量を検知するための磁気エンコーダ３１として用いられる。よって、磁気スケール３２を第１のレンズ鏡筒３５に取り付け、磁気センサ１を第２のレンズ鏡筒３７に取り付け、磁気センサ１を磁気スケール３２に対して相対的に摺動可能に配置している。磁気センサ１と磁気エンコーダ３２は相対的に摺動すれば良く、どちらか一方が回転すれば良い。例えば、磁気スケール３２がレンズ鏡筒３５の回転方向に沿って設けられ、レンズ鏡筒３５を回転させることにより、磁気スケール３２上を磁気センサ１が摺動し、磁気スケール３２からの磁気変化を磁気センサ１で検出する。このような磁気エンコーダ３１をレンズ鏡筒３０に用いることによりレンズ鏡筒３０の回転角度を検出することができる。このレンズ鏡筒３０を用いたカメラであれば検出された回転角度から焦点位置補正手段などに用いることができるため好ましい。

図５の実施態様では、第１のレンズ鏡筒３５に上記磁気スケール３２を配置し、この磁気スケール３２に対して磁気センサ素子２ａが相対的に摺動するように支持部材取付本体部４ｂの取付穴２７にねじ等を用いて第２のレンズ鏡筒３７に設置している。このとき弾性変形部４ａが弾性的に変位することにより、磁気センサ素子取付部４ｃと支持部材取付本体部４ｂとの相対的位置が変化して、磁気センサ素子２ａと磁気スケール３２との面接触状態を維持し、一定の付勢力で押付けながら摺動できるようにしている。
尚、レンズ鏡筒に形成したロータリーエンコーダの例を示したが、他には一方向の直線の移動量を検出するリニアエンコーダなどが挙げられる。

本発明に係る磁気センサを含む磁気エンコーダを備えたレンズ鏡筒は、配線部材の引張り、曲げ等を気にせず端子等の組み付けがし易くなる。その分デッドスペースを減らすことが可能となる。また、このレンズ鏡筒を有するカメラは焦点位置補正の精度が高くなる。

以下、実施例を磁気センサの製造方法と共に説明する。
図６は図１に示した磁気センサの製造工程の一例を説明する図、図７は接続部材を形成する工程の一例を示す図である。尚、図１に示した磁気センサを例に説明するが、これに限定されるものではない。また、各工程は以下に記載された順番で行わなければならないというものではなく、可能な範囲で工程を入れ替えてもよい。

（１）磁気センサ素子の準備工程（図６−ａ）
磁性膜パターンからなる磁気センサ素子を準備する。例えばシリコン基板上に磁性膜パターンにより複数個の配線パターンを形成し、配線パターン上に保護膜を形成する。このシリコン基板をダイシングして個片化し磁気センサ素子２ａを作製する。ダイシングされた磁気センサ素子２ａの磁気スケールとの接触面側を面取りしてもよい。磁気センサ素子２ａの大きさは、例えば0.6ｍｍ×3ｍｍである。尚、このような磁気センサ素子２ａを購入することにより準備してもよい。

（２）磁気センサ素子のマウント工程（図６−ｂ）
配線部２ｂ１と電極部２ｂ２及び貫通電極（不図示）を夫々形成した配線基板２ｂが複数個集約された一枚の集約基板２ｂ’を準備する。次に、上記磁気センサ素子２ａの個片を集約基板２ｂ’上の複数組の領域にわたって配置する。このとき個々の磁気センサ素子２ａと集約基板２ｂ’側の貫通電極が導通するように、且つ、磁気センサ素子２ａの方向が一致するように配置し、導電性樹脂（例えば、銀の粉末を含む樹脂等）を用いて集約基板２ｂ’上に接着し固定する。これにより磁気センサ素子２ａの帯電を抑制することができると共に静電耐圧が向上する。尚、図では集約基板２ｂ’ではなく、個別の配線基板２ｂ上に磁気センサ素子２ａを載置した状態を示している。工程ｃの図示も同様である。

（３）ワイヤーボンディング工程（図６−ｃ）
磁気センサ素子２ａに設けられた電極２ａ１と配線基板２ｂの電極部２ｂ１との導通を図るため、これらの電極間をワイヤーボンディングにより電気的に接続する。尚、ワイヤーボンディングだけでなく、バンプ接続でも良い。

（４）封止樹脂による封止及びダイシング工程（図６−ｄ）
ワイヤーボンディング部分を絶縁樹脂１５により封止する。これによりワイヤー同士の不意の接触を抑制することができる。その後、集約基板２ｂ’から少なくとも１つの磁気センサ素子２ａが含まれる配線基板２ｂとなるようにダイシングして個片化する。配線基板２ｂの大きさは、例えば1.5ｍｍ×4.5ｍｍ×0.8ｍｍである。

（５）個片化された基板の支持部材へのマウント工程（図６−ｅ）
銅板からなる支持部材４を打ち抜き加工等により別途準備する。そして、個片化された基板２ｂを支持部材４の磁気センサ素子取付部４ｃにマウントし固定する。基板２ｂを磁気センサ素子取付部４ｃ上に固定する際は、工程ｂで用いた導電性樹脂を用いることが好ましい。上記と同様に磁気センサ素子２ａの帯電を抑制することができるとともに、静電耐圧が向上する。

（６）配線部材の接続工程（図６−ｆ）
配線部材（フレキシブル配線板）３の配線を配線基板２ｂの電極部２ｂ２に半田により接続する。その後、この接続部分に絶縁樹脂６を塗布して端子部を絶縁し補強する。

（７）配線部材と支持部材を接続部材により接続する工程（図７）
配線部材３と支持部材４との間に接続部材５を配置して両者を接続する。この工程については図７を用いて詳細に説明する。
まず、図７（ａ）において配線部材３と支持部材４とを専用治具７（７ａ、７ｂ）にセットし、両者をそれぞれ仮固定する。治具７の仮固定により、配線部材３と支持部材４との間隙を所定の間隔にし、その脇から樹脂注入具８と拡張具９を挿入し、樹脂注入具８の先端から上記間隙に対して液状樹脂Ｒの注入を開始する。樹脂注入具８は、先端から配線部材３と支持部材４との間隙に液状樹脂Ｒを少量づつ注入可能なものであり、例えば、中空の金属製ニードル等を用いることができる。また、拡張具９には上記間隙に挿入可能な棒状或いは板状の部材を用いることができる。樹脂注入具８と拡張具９は、不図示の駆動機構に接続して上方に移動可能であり、拡張具９を上記間隙に挿入して上記間隙を拡張することができる。ここで、液状樹脂Ｒには紫外線硬化型のエポキシ樹脂を用いており、注入時の粘度はおよそ４８,０００ｍＰａ・ｓである。

次に、図７（ｂ）において、配線部材３と支持部材４との間隙に挿入した拡張具９を上方に移動させると共に、樹脂注入具８を上方に移動させつつ、液状樹脂Ｒの注入を継続する。拡張具９を上方に移動させると、支持部材４の弾性変形部４ａの一部が、Ａ部を支点にして弾性変形するので、配線基板２ｂと共に、図のように傾斜して配線部材３と支持部材４との間隙を、所定の間隔よりも拡張することができる。この状態にして、樹脂注入具８を上方に移動させつつ液状樹脂Ｒの注入を継続し、液状樹脂Ｒを所定の間隔以上の高さにする。このとき粘度が４３，０００〜５３，０００ｍＰａ・ｓの範囲にある液状樹脂Ｒを注入すると、表面張力の作用により、液状樹脂Ｒの表面を上方に引き上げつつ液状樹脂Ｒを注入することができ、液状樹脂Ｒが支持部材４上に濡れ広がることを抑制することができる。

次に、図７（ｃ）において、樹脂注入具８からの液状樹脂Ｒの吐出を止めると共に、樹脂注入具８と拡張具９を、配線部材３と支持部材４との間隙から離す。すると弾性変形部４ａの弾性により、拡張した両部材の間隙が仮固定した所定の間隔に回復する。その際、液状樹脂Ｒは、両部材の所定の間隔以上の高さに注入されているので、回復した配線部材３及び支持部材４の表面に確実に接触すると共に押圧されて広がり、配線部材３と支持部材４との上下接合部はその中央部よりも太い鼓形の樹脂柱の接続部材５となすことができる。尚、上述の所定の間隔は接続部材５の高さに相当し、配線基板２ｂの厚さと略同じとしている。接続部材５の高さ／配線基板２ｂの厚さは、０．８５〜１．１５であることが好ましい。

次に、紫外線照射装置により、紫外線硬化型エポキシ樹脂からなる接続部材５に対して紫外線光を照射する。望ましくは両側から照射し照射される光の交差位置が樹脂柱部分に満遍なく当たるようにする。照射の角度は、斜め上方向から照射して、下部接合部への直接照射以外に、支持部材４に当たった反射光が配線部材の裏側にまで行き届き上部接合部の硬化が効率的に行われるようにすると良い。これらにより光の未到達部分が減少し未硬化の樹脂を減少させ、短時間で鼓形の樹脂柱を得ることが出来る。

液状樹脂Ｒが硬化した後に治具７を解除する。以上により、配線部材３と支持部材４との間を鼓形の樹脂柱で接合し、両者を所定間隔に保持、固定した磁気センサ１が得られる。尚、鼓形の樹脂柱を形成する他の実施形態としては、樹脂注入具８自身により配線部材３と支持部材４の間隙を拡張できるようにして、樹脂注入具８に拡張具の機能を兼用させることでも実施できる。この場合、樹脂注入具と拡張具の動作を気にせずに液状樹脂Ｒの注入を行うことができる点において好ましい。
また、上記した実施例では、配線部材３と支持部材４との間隙に液状樹脂Ｒを注入した後、拡張具９を間隙から離すようにしているが、拡張具９を上記間隙内に留めたまま上記間隙を所定の間隙に戻すようにしても良い。

本発明の鼓形の樹脂柱と、従来の樹脂柱の強度比較や接合強度などについて以下に説明する。
（実施例１、比較例１）
鼓形の樹脂柱を備える磁気センサ（実施例１）と、矩形の樹脂柱を備える磁気センサ（比較例１）をそれぞれ作製し、配線部材を一定の荷重で水平に引張ったときに剥離等が生じるか否かの試験を行った。上述の紫外線硬化型エポキシ樹脂と製造方法を用いて、中央部が０．５ｍｍ、上下接合部が１ｍｍ、高さ０．８ｍｍの断面が鼓形の樹脂柱（図２相当）と、この鼓形の樹脂柱に対し同じ樹脂を重ねて塗布することで、断面が矩形の樹脂柱（図１１相当）を作製した。その結果を表１に示す。

表１のように、実施例１の鼓形の樹脂柱の場合は２００ｇｆで配線部材を引張っても剥離等の問題は生じなかった。一方、矩形の樹脂柱は２００ｇｆ以下、推定で１００ｇｆ以下の引張り力で配線部材との間で剥離を起こした。また、鼓形の寸法形状を変えて強度比較を行ったが、何れも鼓形の樹脂柱では剥離等は生じず、矩形の樹脂柱よりも強い結果が得られた。以上のことより、鼓形の形状を呈していれば外力に対する抗力が向上し剥離等が起こり難い効果があることが分かった。

（実施例２）
次に、鼓形の樹脂柱の中央部の径Ｄｃと上接合部あるいは下接合部の径Ｄｓとの比Ｄｃ／Ｄｓとシェア強度との関係を調べた。鼓形の樹脂柱の材質は上述と同じ紫外線硬化型エポキシ樹脂を用いた。製造方法も上述と同じであるが、通常の鼓形の中央部の径は、機能上また製造上から０．４〜０．７ｍｍ程度としている。ここでは、まずこの通常径のものを作製し、ここから１．４ｍｍ程度になるまで重ね塗りをして、硬化後の上下接合部の寸法を都度測り、Ｄｃ／Ｄｓが異なる鼓形の樹脂柱を複数個作製した。尚、上下接合部の径（太さ）は上下共に同一であることは望ましいが、必ずしも一致していなくても良い。次に、この磁気センサを測定装置（日本電産SHIMPO製）にセットし配線部材を水平に引張り、剥離あるいは破断するまでのシェア強度を測定した。結果を図８に示す。

図８より、Ｄｃ／Ｄｓを変えることによりシェア強度も変わることが分かった。Ｄｃ／Ｄｓの値が小さいほどシェア強度は高まる傾向にあり、逆にＤｃ／Ｄｓの値が大きく、中央部と接合部の差が小さくなるとシェア強度は小さくなる傾向にある。これは接着面積に依存すると言う理由だけではなく、樹脂柱自体の柔軟性あるいは剛性の力が影響するためと考えている。これを図９を用いて説明する。図９は樹脂柱が配線部材を介して引張られる様子を側面からみた概要図である。矩形の樹脂柱の場合は（ｂ１）〜（ｂ３）に示すように、配線部材３を右方向に引張り樹脂柱に力をかけると、（ｂ１）の状態から（ｂ２）のようにせん断方向に少し変形するものの、さらに力が加わると、変形状態は追随することが出来ずに（ｂ３）のように接合部の起点付近５０ｄから剥離する形態を示す。一方、鼓形の樹脂柱の場合は（ａ１）〜（ａ３）に示すように、配線部材３を右方向に引張り樹脂柱に力をかけると、（ａ１）の状態から（ａ２）のように変形し、さらに力が加わると、（ａ３）のように中央部分が柔軟に変形し、剥離が起こり難い形態を示す。このように、例え上下接合部の接着面積が同じであっても、鼓形の樹脂柱によれば、柔軟性あるいはしなやかさと言うような特性が発揮されることによりシェア強度が向上する。
尚、シェア強度は磁気センサの仕様等によって適宜選択すれば良い。例えば、シェア強度として１００ｇｆ以上欲しい場合はＤｃ／Ｄｓ比は０．８以下が良い。但し、通常はシェア強度は高ければ高いほど良く、概ね２００ｇｆ以上を目安とすれば０．６以下、より好ましくは０．５前後である。

（実施例３）
本発明の他の実施例を図１０に示す。図１０では、配線部材３と支持部材４との間に本発明の鼓形の樹脂柱からなる接続部材５が設けられており、さらに配線部材３の上面上の、接続部材５に対応する位置にキャップ部材１０を設けたものである。このキャップ部材１０を設けることによって、配線部材を上方に曲げたり引張ったりする力に対し抵抗力が増し、より剥離等が起こらないと言う効果を得ることが出来る。
配線部材を上方に引張って引き剥がすピール試験を行ったところ、キャップ部材の押え力によって、さらに接合強度が高まることが確認された。表２にその結果を示す。尚、ピール強度はシュア強度とは異なる破壊モードであり同一視はできないが、樹脂柱を起点に剥がそうとするピール試験は水平に引張るだけのシェア試験よりも数倍過酷である。表２より、キャップ部材を設けることによりピール強度が向上する。また、キャップ部材の高さを大きくするほどピール強度は飛躍的に高くなることが分かる。

１：磁気センサ
２ａ：磁気センサ素子
２ｂ：配線基板
３：配線部材
４：支持部材
５：接続部材
６：絶縁樹脂
７：治具
８：樹脂注入具
９：拡張具
１０：キャップ部材

Claims (7)

1. 磁気センサ素子取付部を弾性的に支持する弾性部を有する支持部材と、
   前記磁気センサ素子取付部に設けられた磁気センサ素子と、
   前記磁気センサ素子に電気的に接続された可撓性を有する配線部材と、
   前記支持部材と前記配線部材とを接続する接続部材と、
   を備える磁気センサにおいて、
   前記接続部材は、前記配線部材側および前記支持部材側の接合部が中央部よりも太い鼓形の樹脂柱からなることを特徴とする磁気センサ。
2. 前記接続部材の中央部の径をＤｃ、前記配線部材側あるいは支持部材側の接合部の径をＤｓとしたとき、Ｄｃ／Ｄｓが０．８以下であることを特徴とする請求項１に記載の磁気センサ。
3. 前記接続部材を構成する樹脂が光硬化型樹脂であることを特徴とする請求項１または２に記載の磁気センサ。
4. 前記磁気センサ素子取付部と前記磁気センサ素子との間に配線部を有する基板あるいは配線部を有さない基板を有し、前記基板上に前記磁気センサ素子が設けられた請求項１〜３の何れか１項に記載の磁気センサ。
5. 磁気スケールと、前記磁気スケール上を相対的に摺動可能な請求項１〜４の何れか１項に記載の磁気センサと、を備える磁気エンコーダ。
6. 請求項５に記載の磁気エンコーダを備えるレンズ鏡筒。
7. 請求項６に記載のレンズ鏡筒を備えるカメラ。
   
   

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