JP3355482B2 - 部材の導電部へのモールド樹脂による金属板接続方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、部材の導電部への
モールド樹脂による金属板接続方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁気抵抗を利用して磁界の状態を
検出する磁気センサが開発され、種々の電子機器に利用
されている。図８はこの種の磁気センサ８０を示す図で
あり、同図（ａ）は斜視図、同図（ｂ）は同図（ａ）の
Ａ−Ａ断面図である。同図に示すようにこの磁気センサ
８０は、平板状の磁気センサ素子８１の表面側の下部に
設けた電極パターン８７に４本の金属板９０の一端を接
続した状態で、その周囲に直接成形品（ケース）１００
をモールド成形して構成されている。

【０００３】ここで図９は磁気センサ素子８１を示す斜
視図である。磁気センサ素子８１はガラス基板８３の表
面に、所望の磁気抵抗パターン８５と、磁気抵抗パター
ン８５から引き出された４本の電極パターン８７とを設
けて構成されている。各電極パターン８７の表面には導
電層が形成されている。

【０００４】そして上記磁気センサ８０を製造する方法
として、磁気センサ素子８１の各電極パターン８７に金
属板９０の一端を半田などによって予め接続固定した後
に、磁気センサ素子８１を金型内に収納して成形品１０
０をモールド成形する方法があるが、この方法の場合、
工程が２工程となって煩雑である。そこで半田付け工程
を省略して、磁気センサ素子８１の電極パターン８７に
金属板９０の一端を単に当接した状態のものを図１０に
示すように金型ｅ１，ｅ２内に収納し、金型ｅ１に設け
たピンゲートｐ１から高温・高圧のモールド樹脂をキャ
ビティーｃ内に圧入してキャビティーｃ内をモールド樹
脂で満たし、モールド樹脂が固化した後に金型から取り
出す方法が好適である。

【０００５】しかしながら金属板９０を半田付けしない
で電極パターン８７に当接しただけの状態でその周囲に
モールド成形した場合、以下のような問題点があった。

【０００６】即ち電極パターン８７に金属板９０の一端
を単に当接した状態のものの周囲にモールド樹脂を成形
する場合、溶融モールド樹脂は、図１０に示すように磁
気センサ素子８１の背面に当接した後、例えば図９に矢
印で示すように磁気センサ素子８１の両側部から金属板
９０の前面に回りこむ。このため各金属板９０にはそれ
ぞれの間隔を狭める方向の力が働く。そして金属板９０
の強度が強い場合は問題ないが、金属板９０の厚みが薄
いなどの理由でその強度が弱い場合はモールド樹脂の流
入圧力に負けて金属板９０が力の加わった方向に変形し
て各金属板９０間の間隔が狭くなってしまい、各金属板
９０の各電極パターン８７との接続が不完全になってし
まう恐れがあった。

【０００７】なお上記従来例ではモールド樹脂が金属板
９０の両側部から金属板９０の前面に回りこむ例を説明
したが、ピンゲートｐ１の位置や圧入するモールド樹脂
の材質等によっては別の方向からモールド樹脂が充填さ
れ、その場合でも金属板９０は充填されるモールド樹脂
の流入方向に向かって変形してやはり電極パターン８７
との間で接触不良を生じてしまう恐れがあった。

【０００８】この問題点を解決するためには、磁気セン
サ素子８１と金属板９０とを接続した部分を金型によっ
て挟持すれば良い。しかしながら磁気センサ素子８１の
ように硬くてもろい材質の電子部品においては、金型に
よる挟持力によって割れてしまう恐れがある。この問題
を解決するために金属板側の部分のみに金型を当接する
方法も考えられるが、この場合は金属板９０をセットし
た位置に位置決めしておく固定力が弱くてモールド樹脂
注入時に動いてしまう恐れがある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の点に鑑
みてなされたものでありその目的は、たとえ電子部品等
の部材の導電部に金属板を接触しただけの状態で導電部
の周囲に溶融したモールド樹脂を注入しても、金属板と
導電部間で接続不良を生じることのない部材の導電部へ
のモールド樹脂による金属板接続方法を提供することに
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め本発明は、部材の導電部に金属板を接触した状態で部
材を金型内に収容し、金型の前記金属板を接触した導電
部の周囲に設けたキャビティー内に溶融したモールド樹
脂を注入して固化した後に金型から取り出すことで金属
板を導電部に接続固定する部材の導電部へのモールド樹
脂による金属板接続方法において、前記金型には前記金
属板の導電部に接続する面の裏面に当接して金属板の位
置決めを行う位置決め部を設け、さらに前記金属板の前
記位置決め部が当接する部分には、予め位置決め部が係
合する係合部を設けたことを特徴とする。また本発明
は、部材の導電部に金属板を接触した状態で部材を金型
内に収容し、金型の前記金属板を接触した導電部の周囲
に設けたキャビティー内に溶融したモールド樹脂を注入
して固化した後に金型から取り出すことで金属板を導電
部に接続固定する部材の導電部へのモールド樹脂による
金属板接続方法において、前記金型には前記金属板の導
電部に接続する面の裏面に当接して金属板の位置決めを
行う位置決め部を設け、さらに前記位置決め部の先端
は、金属板が位置決め部の先端に押し付けられた際に金
属板に食い込む形状に形成されていることを特徴とす
る。また本発明は、前記導電部が、シリコン基板又はガ
ラス基板又はセラミック基板からなる部材上に配線され
た導電パターンであることを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。図１は本発明にかかる方法を
用いて製造された磁気センサ１０を示す図であり、図１
（ａ）は正面側から見た斜視図、図１（ｂ）は背面側か
ら見た斜視図である。また図２は磁気センサ１０の縦断
面図である。

【００１２】これらの図に示すように磁気センサ１０
は、平板状の磁気センサ素子（部材）１５の下部に設け
た４つの電極パターン（導電部）１５５のそれぞれに、
４本の金属板２０の一端を接続した状態で、その周囲に
直接成形品（ケース）３０をモールド成形して構成され
ている。以下各構成部品について説明する。

【００１３】磁気センサ素子１５は前記図９に示す磁気
センサ素子８１と同じもので、平板状のガラス，シリコ
ン若しくはセラミックからなる基板１５１の表面に、所
望の磁気抵抗パターン１５３と、該磁気抵抗パターン１
５３から引き出される真空蒸着による金属皮膜（例えば
パーマロイ，ニッケルクロム合金，銅等）からなる４本
の電極パターン１５５（図２参照）とを形成することに
よって構成されている。各電極パターン１５５はその表
面に導電層が印刷形成されている。ここで導電層として
は、例えばフェノール系の熱硬化性樹脂に銀粉（銅粉や
半田粉等の他の各種金属粉でも良い）を混練した導電ペ
ーストを印刷することによって形成される。なお導電層
は例えばスパッタリングなどの手法による他の材料で構
成してもよいし、また例えば弾性導電塗料（例えば熱硬
化性の架橋型ウレタン樹脂に銀粉等の金属粉を混練した
ものなどであって、印刷乾燥後であっても所定のゴム弾
性を有する性質のもの）等の他の被覆層を印刷して形成
しても良い。

【００１４】次に成形品３０は略矩形状に成形されてお
り、その表面に磁気センサ素子１５の磁気抵抗パターン
１５３形成面を露出している。成形品３０の上部には、
この磁気センサ１０を他の部材に固定するための固定穴
３１が設けられている。なお磁気センサ素子１５の周囲
３ヶ所には凹部３３が設けられている。また３４はこの
磁気センサ１０を他の部材に固定する際の位置決めに用
いるガイド部である。

【００１５】ここで成形品３０の各金属板２０の電極パ
ターン１５５を接続した部分には、それぞれ小穴３５
（全部で４個）が形成されているが、この小穴３３は成
形品３０を成形する際に下記する金型Ｅ２に設けた位置
決め部４０によって生じるものである。

【００１６】次にこの磁気センサ１０の製造方法を説明
する。即ち磁気センサ１０を製造するには、図３に示す
ようにまず第２金型Ｅ２内に４本の金属板２０（図３で
は１本のみ示す）を挿入・載置する。このとき各金属板
２０には、その先端近傍に凹状の係合部２１が設けられ
ているので、各係合部２１には第２金型Ｅ２に設けた位
置決め部４０の先端が係合する。

【００１７】ここで図４は係合部２１と位置決め部４０
の係合関係を説明するための図であり、図４（ａ）は要
部拡大斜視図、図４（ｂ）は要部拡大側断面図である。
同図に示すように係合部２１は金属板２０の先端近傍に
略球面状の凹部を設けて構成されている。この係合部２
１は例えば金属板２０をプレス加工することで設けた
り、切削加工することで設ける。

【００１８】次に図３に示すように磁気センサ素子１５
をその磁気抵抗パターン１５３形成面（図１参照）を下
にして第２金型Ｅ２のキャビティーＣ２内に収納・載置
する。その際磁気センサ素子１５は第２金型Ｅ２に設け
た３つのガイド突起Ｅ２１（図には２つのみ示すが、も
う１本のガイド突起Ｅ２１は図３に示す右側のガイド突
起Ｅ２１の紙面手前側であって磁気センサ素子１５の紙
面手前側の外周側面をガイドする位置に設けられてい
る）の間にガイドされて位置決めされる。即ち図１
（ａ）に示す３つの凹部３３は、３つのガイド突起Ｅ２
１を設けることによって形成される。そしてこのとき前
記４本の金属板２０の一端面に磁気センサ素子１５の電
極パターン１５５が接着剤なしで直接接触する。

【００１９】次に第２金型Ｅ２の上に第１金型Ｅ１を載
置して金属板２０を挟持し、この状態で第１金型Ｅ１側
に設けたピンゲートＰ１から例えば２６０℃程度で射出
圧力が例えば１００〜６００ｋｇｆ／ｃｍ²程度の高温
高圧の溶融モールド樹脂、例えばポリブチレンテレフタ
レート（ＰＢＴ）やポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）やポリフェニレンスルフイド（ＰＰＳ）等を第１，
第２金型Ｅ１，Ｅ２にそれぞれ設けたキャビティーＣ
１，Ｃ２内に圧入する。

【００２０】この溶融モールド樹脂は磁気センサ素子１
５の背面を押圧するように射出されるので、磁気センサ
素子１５の磁気抵抗パターン１５３形成面（図１（ａ）
参照）が第２金型Ｅ２の面に押し付けられた状態で溶融
モールド樹脂はキャビティーＣ１，Ｃ２内に満たされ
る。またキャビティーＣ１，Ｃ２内に溶融モールド樹脂
が満たされる際、４本の金属板２０には、図９に示すと
同様に、これらの間隔を狭める方向の力が溶融モールド
樹脂の流れによって生じる。

【００２１】しかしながらこの実施形態の場合、磁気セ
ンサ素子１５は射出されるモールド樹脂によって位置決
め部４０に向けて押圧されており、各金属板２０の係合
部２１に第２金型Ｅ２の位置決め部４０の先端が強く係
合しているので各金属板２０は当初の設定位置からずれ
ることはない。

【００２２】そして溶融モールド樹脂が金属板２０の前
側にも満たされると、各金属板２０は電極パターン１５
５に溶融モールド樹脂の圧力によって押し付けられ、溶
融モールド樹脂はそのままの状態で冷却・固化する。電
極パターン１５５と金属板２０との接続はモールド樹脂
によって単に機械的に圧接されているだけであるが、そ
の電気的機械的接続は十分なものである。

【００２３】そしてその後第１，第２金型Ｅ１，Ｅ２を
取り外せば、図１，図２に示す磁気センサ１０が完成す
る。

【００２４】この実施形態のように位置決め部４０の先
端を鋭角にしないで係合部２１と係合するだけの構成に
しておけば、位置決め部４０の先端が磨耗や変形するこ
とはなく好適である。

【００２５】図５は本発明の他の実施形態にかかる金属
板２０と位置決め部４０の係合関係を説明するための図
であり、図５（ａ）は要部拡大斜視図、図５（ｂ）は要
部拡大側断面図である。その他の第１，第２金型Ｅ１，
Ｅ２や磁気センサ素子１５の形状・構造は同一なのでそ
の説明は省略する。この実施形態において前記実施形態
と相違する点は、図５に示すように、位置決め部４０の
先端を鋭角に尖らせた点と、金属板２０の先端近傍に前
記凹状の係合部２１を設けず、平らなままにした点であ
る。

【００２６】そしてこの実施形態の場合、図３に示すよ
うに第２金型Ｅ２内に金属板２０を収納し、その際図５
（ｂ）に示すように位置決め部４０の先端に金属板２０
の表面を当接し（この当接点が係合部になる）、その上
に磁気センサ素子１５を載置して電極パターン１５５を
金属板２０に接触し、第２金型Ｅ２上に図３に示すよう
に第１金型Ｅ１を被せ、ピンゲートＰ１から溶融モール
ド樹脂をキャビティーＣ１，Ｃ２内に圧入すれば、溶融
モールド樹脂はまず磁気センサ素子１５の背面を押圧す
るように射出されて、磁気センサ素子１５の磁気抵抗パ
ターン１５３形成面が第２金型Ｅ２の面に押し付けら
れ、この状態でキャビティーＣ１，Ｃ２内に溶融モール
ド樹脂が満たされていく。このとき各金属板２０は何れ
もそれぞれが当接する位置決め部４０の先端に強く押し
付けられるので、図６に示すように金属板２０に少し食
い込み、各金属板２０は当初の設定位置に係止される。

【００２７】従ってその後キャビティーＣ１，Ｃ２内に
溶融モールド樹脂が満たされてゆき、４本の金属板２０
の前面側に図９に矢印で示すように溶融モールド樹脂が
回りこんでも、溶融モールド樹脂の力によって金属板２
０の当初の設定位置がずれることはない。

【００２８】そしてその後第１，第２金型Ｅ１，Ｅ２を
取り外せば、図１，図２に示すと同様の磁気センサ１０
が完成する。この実施形態の場合、位置決め部４０の先
端が金属板２０に食い込みやすくするため、金属板２０
の表面に金属板２０の母材より軟らかい材質のメッキ
（例えば半田メッキや銀メッキ）をしておくことが好ま
しい。

【００２９】図４に示す位置決め部４０の先端を図５に
示すように鋭角に形成しておけば、位置決め部４０の先
端は金属板２０の凹状の係合部２１に係合された上でさ
らに係合部２１の面に食い込むので、さらにモールド樹
脂充填時の金属板２０の係止が確実になる。

【００３０】また図７に示すように第１金型Ｅ１に、磁
気センサ素子１５を第２金型Ｅ２側に向けて押圧する押
圧部Ｇ１を設けておけば、金属板２０と磁気センサ素子
１５は押圧部Ｇ１と位置決め部４０によって確実に挟持
され、位置決めされる。位置決め部４０として図５に示
すように先端の鋭利なものを用いた場合は、この第１，
第２金型Ｅ１，Ｅ２によって挟持した際にすでに位置決
め部４０の先端が金属板２０に少し食い込み確実に固定
され、その状態で樹脂が注入される。

【００３１】前記図１乃至図４に示す実施形態では位置
決め部４０の先端を凸とし金属板２０に凹状の係合部２
１を設けたが、その逆に位置決め部４０の先端を凹状と
し、金属板２０に凸状の係合部を設けても良い。

【００３２】以上本発明の実施形態を説明したが本発明
は特許請求の範囲に記載した技術的思想の範囲内で種々
の変更が可能であり、上記各実施形態に限定されるもの
ではない。例えば磁気センサ素子１５や金属板２０や成
形品３０の形状・材質の種々の変形が可能であることは
言うまでもない。また予め金属板を電極パターンに導電
性接着材を介して接着した上で本発明を適用しても良
い。また本発明は磁気センサ素子１５に限定されるもの
ではなく、絶縁基板上に導体が配線されている印刷回路
基板又は金属部材（例えば金属端子）など、他の各種部
材にも適用できる。金属板２０を接続する相手は電極パ
ターン以外の各種導電部でも良い。

【００３３】なお上記各実施形態では溶融モールド樹脂
を金型のキャビティー内に圧入した例を示したが、キャ
ビティー内に溶融モールド樹脂を圧力をかけないで流し
込む場合にも適用できる。要はキャビティー内に溶融し
たモールド樹脂を注入して固化するものであれば良い。

【００３４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、たとえ電子部品等の部材の導電部に金属板を接触し
た状態で導電部の周囲に溶融したモールド樹脂を注入し
て導電部に金属板を固定しても、金属板と導電部間に接
続不良を生じることはなく、その接続固定が確実に行え
るという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる方法を用いて製造された磁気セ
ンサ１０を示す図であり、図１（ａ）は正面側から見た
斜視図、図１（ｂ）は背面側から見た斜視図である。

【図２】磁気センサ１０の縦断面図である。

【図３】磁気センサ１０の製造方法を示す図である。

【図４】係合部２１と位置決め部４０の係合関係を説明
するための図であり、図４（ａ）は要部拡大斜視図、図
４（ｂ）は要部拡大側断面図である。

【図５】本発明の他の実施形態にかかる金属板２０と位
置決め部４０の係合関係を説明するための図であり、図
５（ａ）は要部拡大斜視図、図５（ｂ）は要部拡大側断
面図である。

【図６】モールド樹脂を充填した際に金属板２０に位置
決め部４０が食い込む状態を示す図である。

【図７】さらに他の実施形態を示す図である。

【図８】磁気センサ８０を示す図であり、同図（ａ）は
平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ‐Ａ断面図であ
る。

【図９】磁気センサ素子８１を示す斜視図である。

【図１０】従来の磁気センサ８０の製造方法を示す図で
ある。

【符号の説明】

１０ 磁気センサ １５ 磁気センサ素子（部材） １５１ 基板 １５３ 磁気抵抗パターン １５５ 電極パターン（導電部） １５７ 導電層 ２０ 金属板 ２１ 係合部 ３０ 成形品 ３５ 小穴 ４０ 位置決め部 Ｅ１ 第１金型 Ｃ１ キャビティー Ｅ２ 第２金型 Ｃ２ キャビティー Ｇ１ 押圧部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01R 33/02 G01R 33/06 - 33/09 H01L 43/02 - 43/04 H01L 43/12 - 43/14 G01B 7/02,7/30 G01D 5/16 - 5/18

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 部材の導電部に金属板を接触した状態で
   部材を金型内に収容し、金型の前記金属板を接触した導
   電部の周囲に設けたキャビティー内に溶融したモールド
   樹脂を注入して固化した後に金型から取り出すことで金
   属板を導電部に接続固定する部材の導電部へのモールド
   樹脂による金属板接続方法において、 前記金型には前記金属板の導電部に接続する面の裏面に
   当接して金属板の位置決めを行う位置決め部を設け、 さらに前記金属板の前記位置決め部が当接する部分に
   は、予め位置決め部が係合する係合部を設け たことを特
   徴とする部材の導電部へのモールド樹脂による金属板接
   続方法。
2. 【請求項２】 部材の導電部に金属板を接触した状態で
   部材を金型内に収容し、金型の前記金属板を接触した導
   電部の周囲に設けたキャビティー内に溶融したモールド
   樹脂を注入して固化した後に金型から取り出すことで金
   属板を導電部に接続固定する部材の導電部へのモールド
   樹脂による金属板接続方法において、 前記金型には前記金属板の導電部に接続する面の裏面に
   当接して金属板の位置決めを行う位置決め部を設け、 さらに前記位置決め部の先端は、金属板が位置決め部の
   先端に押し付けられた際に金属板に食い込む形状に形成
   されていることを特徴とする部材の導電部へのモールド
   樹脂による金属板接続方法。
3. 【請求項３】 前記導電部が、シリコン基板又はガラス
   基板又はセラミック基板からなる部材上に配線された導
   電パターンであることを特徴とする請求項１又は２記載
   の部材の導電部へのモールド樹脂による金属板接続方
   法。