JP2968007B2 - 磁気センサー固定用ホルダーおよび磁気センサー固定用ホルダーの製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気抵抗素子あるいはホール素子等の磁気
センサーと回路基板等の外部回路とを電気的に接続する
リードフレーム構造および磁気センサーを固定および保
持する目的で使用されるホルダーとその製造法に関す
る。

〔従来の技術〕

第７図には、磁気抵抗素子を使用したコア付きモータ
ーの一例の断面図を示した。この例の場合、図面中の符
号１はロータヨーク、符号２はロータマグネット、符号
３は微小なピッチでＮ極,S極が交互に着磁されているFG
マグネットをそれぞれ示し、これらは回転子部分を構成
している。また符号４はモーター駆動用ステータコイ
ル、８はケースを示している。符号５は樹脂製のホルダ
ー７に固定された磁気抵抗素子であり、その磁気検知部
位はFGマグネット３と通常100μｍ程度のギャップで配
置され、その出力信号を利用してモーターの回転制御が
なされる。符号６は磁気抵抗素子５と回路基板９とを電
気的に接続するためのリード部を示している。FGマグネ
ット３は通常微細なピッチで着磁されており、その磁界
強度も小さい。そのため磁気抵抗素子５とFGマグネット
３との位置関係はギャップを含め、高い位置精度を必要
とされる。

第８図には従来のホルダーに保持固定された状態の磁
気抵抗素子を示した。なお図面中の501Sは磁気抵抗素子
の磁気検知部,502はボンディング部のモールド補強部
を、601,602,603,604はリードをそれぞれ示している。
この構造まで組み立てる手順は以下の通りである。ま
ず、第９図（Ａ）の符号5Aに示した磁気抵抗素子ペレッ
トの端子部501Tにリード６の一端をボンディング接続
し、その接続部分を樹脂封止して、第９図（Ｂ）に示す
磁気抵抗素子単体を製作する。つぎに、その素子を第10
図に示したホルダー７の所要位置7Pに接着剤等にて接着
固定をする。続いて、上記リードの他端を回路基板に接
続する。

この構造の場合、以下の如き問題が生じる。すなわち
制御回路等の回路基板に磁気抵抗素子から伸びているリ
ードを接続する際、磁気抵抗素子ペレットに直接応力が
加わり、ペレットが割れ、またはペレットから封止材ご
とリードが剥離してしまう等の不具合が発生する。ま
た、ペレットごとホルダーから外れてしまうこともあ
る。

この不具合を解消するためには、封止材を磁気抵抗素
子の端面や裏面にまで塗布するという手間を必要とし、
生産性が低下する。さらには、前記のような対策を施し
た場合、塗布した樹脂が硬化前にホルダー下面にまで達
し、回路基板にセットすることができないという不具合
が発生してしまうこともある。

他の従来のホルダーの例として、第11図のようにリー
ド６′の中間部をホルダー７′と一体成形する方法があ
る。第12図にはその断面形状を示した。502′はボンデ
ィング部のモールド補強部である。この場合、リード部
材６′の回路基板へ接続する側に外力が加えられても、
中間部が樹脂中に埋設されているため、この外力は直接
にはリード部材の他端である磁気抵抗素子５の端子との
接続部には及ばない。

このホルダーは通常以下の手順で製作される。まず、
リードフレームを所要の形状に製作する。具体的には、
第13図に示すように、回路基板との接続部位601′〜60
4′，素子ペレットとの接続部位６′ｂおよびガイド部
６′ａを含むリードフレームを製作する。ガイド部６′
ａは接続部位を保持し、ホルダーに対して正しく位置ず
けるために必ず設けられるものであるが、そのガイド部
６′ａは通常ホルダー７′（図中、点線部分で示す）よ
りも外側に設けなければならない。リードは通常銅系あ
るいは鉄系の薄板等の材料をエッチングすることによ
り、あるいは金型による打ち抜き等の手段をこうじて製
作される。

つぎにそのリードフレームを所要の金型にセットし、
樹脂を注入することにより磁気センサーと回路基板等と
を電気的に接続するリードの中間部が樹脂中に埋設され
た磁気センサー固定用ホルダーが製作される。

そのため、従来上記のようなホルダーを製作する場
合、必要とされる銅等の薄板の面積が大きく、実際に素
子ペレットと回路基板とを電気的に接続するリード部と
して使用される部位601′〜604′の面積に比して、薄板
のむだになる部分が多い。さらに、第14図に示してある
ように、ホルダー部７″の幅が大きくなればなるほど、
最低限必要とされる銅等の薄板手面積、すなわちリード
のガイド部６″ａを含めた薄板面積が大きくなり、実際
に電気的接続に必要なリード部601″〜604″の面積に比
して、薄板のむだになる部分が第13図の場合よりも更に
多くなる。さらには、特定のリードフレームに対して、
限定されたホルダー構造が要求される。すなわちホルダ
ーの寸法がリードのガイド部までの範囲に規定されてし
まうので、同一のリードフレーム構造ではホルダーが大
きくなると対応できなくなる。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、以上説明したような問題点を解消
し、必要とする銅等の薄板面積が小さく、同一の形状で
多様のホルダー構造に対応しうるリードフレーム構造
と、そのリードフレームの所要の部位に樹脂注入を行う
ことにより、素子ペレットに直接応力の加わることのな
い磁気センサー固定用ホルダー構造及びその製造法を提
供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明磁気センサ固定用ホルダーは、磁気センサーと
外部回路とを電気的に接続するためのリード部および該
リード部と同一の材料からなるガイド部の一部が前記樹
脂成形ホルダー中に埋設されていることを特徴とする。

さらに本発明製造方法は磁気センサー固定用ホルダー
の製造法において、リードフレームのリード部および該
リードフレームのガイド部の一部を絶縁性の樹脂で埋設
させるべく、前記リードフレームを金型に配置する工
程、および該金型に絶縁性の樹脂注入を行い所要のホル
ダー構造に成形する工程を含むことを特徴とする。

〔作 用〕

本発明では、リードの中間部がホルダー部材の樹脂に
より埋設されているので、回路基板等に接続される側の
リード部に外力が加えられても、直接にはその外力が素
子に及ぶことはない。また同一のリードフレームで任意
のホルダー構造に対応することができるので、リードフ
レームの汎用性も極めて高い。

〔実施例〕

実施例１ 以下に図面を参照して本発明を説明する。

第１図は、本発明の第１の実施例における磁気センサ
ー固定用のホルダー構造を示すものである。符号11は樹
脂部であり、符号10aはリードのガイド部、10bはリード
10のうち、磁気抵抗素子ペレット5Aの端子501Tとのボン
ディング接続を施すリード端部、101〜104は回路基板と
の接続をする部位である。

このホルダーを使用して素子を組み上げた場合の断面
図を第２図に示した。第２図（Ａ）はリード部10と磁気
抵抗素子ペレット5Aとの接続をハンダボンディングで行
なった場合の断面図である。12はボンディング部を補強
するための樹脂封止部である。また、同図（Ｂ）はリー
ド部10と素子ペレット5Aとの接続をAuワイヤー等のワイ
ヤー13にてワイヤーボンディングで行った場合の断面図
である。このように、リード部と素子ペレットとの接続
はハンダボンディングでもワイヤーボンディングでもよ
い。さらに第２図（Ｃ）には、リード10の素子ペレット
との接続部10b′をハーフエッチングし、あるいは金型
等により押しつぶして、ハンダボンディングした場合の
断面形状を示している。第２図（Ｄ）および（Ｅ）に
は、リード10との接続部の厚さが磁気検知部位501′Ｓ
の厚さと異なる素子ペレット５′Ａを使用した場合の断
面形状であり、（Ｄ）はハンダボンディング、（Ｅ）は
ワイヤーボンディングをした場合をそれぞれ示してい
る。５′Ａのような形状の素子ペレットを使用すること
により、ボンディングのモールド補強部12が磁気検知部
501′Ｓより突出しない構造にすることもできる。

第２図（Ａ）〜（Ｅ）のような構造をとることによ
り、回路基板にボンディング接続する際にリードに加わ
る外力は、リードの中間部が樹脂で埋設されているの
で、直接素子ペレット側のリード部に及ぶことがないの
で、素子ペレットからのリードの剥離あるいは素子ペレ
ットの破損等の不具合が生ずることはない。

第３図（Ａ）には第１図のホルダーを作製する前のリ
ードフレーム10Aの上面図を示してある。点線内の領域1
1は樹脂注入される領域を示している。リードフレーム
のガイド部10aと接続部位101との間隔は接続部位101〜1
04間の間隔と同程度またはそれ以下とする。このように
ガイド部と接続部位が近接しているので、リードフレー
ム10Aのガイド部10aは樹脂注入領域11内に入り、樹脂で
覆われる。

第３図（Ｂ）には第３図（Ａ）のリードフレームが直
列に複数個連なっている場合の上面図を示してある。こ
のような形状にすることにより、一度に多数のホルダー
を製作することが可能となる。

本発明ホルダーを製作する手順は以下の通りである。

まず、銅系あるいは鉄系の材料からなる薄板を第３図
（Ａ），（Ｂ）に示されているようなリードフレーム形
状にエッチングまたは金型による打ち抜きにより製作す
る。必要に応じてその前後に所要部位にハンダあるいは
銀系のめっきを行うこともある。次にリードフレームの
リード部（接続部位）とガイド部の一部とを絶縁性の樹
脂で埋設させるべく、所要の金型にリードフレームをセ
ットする。次いで樹脂の注入を行い、リードフレームの
余部を切断することにより、本発明ホルダーが製作され
る。

第４図には樹脂注入領域11′が第３図（Ａ）に比して
大きい場合を示している。

第３図および第４図より、同一のリードで異なるホル
ダー構造に対応することができることがわかる。同様
に、更に大きなホルダー構造においても同一のリードで
対応することができる。

以下の表１には、第３図（Ａ）および第４図に示され
ている如き樹脂注入領域を有するホルダーを製作した場
合に、最低限必要な銅等の薄板面積について、本発明と
従来の一体成形法による場合との比較を面積比で示し
た。表１に示すように、従来に比べ、本発明では必要な
銅等の薄板面積が半分以下となっている。ホルダーの形
状が更に大きくなると、必要面積比の違いが更に顕著と
なる。この様に本発明では、従来に比べ必要な銅の薄板
面積が小さいので、使用材料の効率化を図ることもでき
る。リード材料としては、銅以外の材料、例えば鉄系の
材料でも同様に使用することができる。

本実施例ホルダーに適用しうる素子ペレットとして
は、磁気抵抗素子以外のもの、例えばホール素子のよう
な磁気センサーであってもよい。

実施例２ 第５図には、本発明の第２の実施例における磁気セン
サー固定用のホルダー構造を示した。符号14は樹脂部で
あり、13はリード部である。また、第６図（Ａ）には第
５図のホルダーを作製する前のリードフレーム13Aの上
面図を示してある。点線内の領域14は実施例１と同様樹
脂注入領域を示している。この場合、13aはリードのガ
イド部であり131〜134は回路基板との接続部にあたる
が、131および134は、回路基板への接続部と同時にリー
ドのガイド部とを兼ねた構造となっている。

また、第６図（Ｂ）には同図（Ａ）のリードフレーム
を直列に複数個連ねた場合の上面図を示している。多数
のホルダーを製作する場合はこの構造が適している。

この場合も実施例１と同様の方法にてホルダーが製作
される。また実施例１と同様に、素子を組み上げた際
に、素子ペレットに外力が加わることはない。かつま
た、様々なホルダー構造にも対応することができる。

〔発明の効果〕

以上のべたように本発明では、リードの中間部がホル
ダー部材の樹脂中に埋設されているので、回路基板等に
接続する際の外力は素子ペレットに及ぶことはない。ま
たリードフレームを構成する際に不要となる銅等の薄板
面積が、従来に比して極めてすくなくなり、使用材料面
での効率化を図ることもできる。さらには、同一のリー
ドフレーム構造で様々なホルダー形状に対応することが
可能であるので、大量生産は言うまでもなく、少量多品
種生産にも容易に対応することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の概要を示す斜視、 第２図（Ａ）〜（Ｅ）は、それぞれ第１の実施例に示さ
れたホルダーに磁気抵抗素子を組み込んだ場合の断面
図、 第３図（Ａ），（Ｂ）および第４図は第１の実施例ホル
ダーを製作する前のリードフレームの上面図、 第５図は本発明の第２の実施例の概要を示す斜視図、 第６図（Ａ）および（Ｂ）は第５図の実施例を製作する
前のリードフレームの上面図、 第７図は本発明ホルダーの適用しうるモーターの断面
図、 第８図は従来のホルダーによる磁気抵抗素子の構成を示
す図、 第９図は従来の磁気抵抗素子の組立手順を示す図、 第10図は従来のホルダーの斜視図、 第11図は他の従来のホルダーの斜視図、 第12図は第11図のホルダーを使用して素子を組み上げた
場合の断面図、 第13図および第14図は第11図のホルダーを製作する前の
リードフレームの上面図である。 １……ロータヨーク、 ２……ロータマグネット、 ３……FGマグネット、 ４……ステータコイル、 ５……磁気抵抗素子、 ６……リード、 ７……ホルダー、 ９……回路基板、 10,13……リード、 10a,13a……ガイド部、 10A,13A……リードフレーム、 11,14……樹脂部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−239849（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−209184（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−131582（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−78559（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−140752（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−279382（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−48170（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01R 33/00 - 33/18

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁気センサーを保持固定する樹脂成形ホル
   ダーにおいて、前記磁気センサーと外部回路とを電気的
   に接続するためのリード部および該リード部と同一の材
   料からなるガイド部の一部が前記樹脂成形ホルダー中に
   埋設されていることを特徴とする磁気センサー固定用ホ
   ルダー。
2. 【請求項２】前記ガイド部の一部が、前記磁気センサー
   と外部回路とを電気的に接続するためのリード部を兼ね
   た構造となっていることを特徴とする請求項１に記載の
   磁気センサー固定用ホルダー。
3. 【請求項３】磁気センサー固定用ホルダーの製造法にお
   いて、リードフレームのリード部および該リードフレー
   ムのガイド部の一部を絶縁性の樹脂で埋設させるべく、
   前記リードフレームを金型に配置する工程、および該金
   型に絶縁性の樹脂注入を行い所要のホルダー構造に成形
   する工程を含むことを特徴とする磁気センサー固定用ホ
   ルダーの製造法。