JPH02242182A - Hall-effect type sensor apparatus - Google Patents

Hall-effect type sensor apparatus

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JPH02242182A
JPH02242182A JP1060708A JP6070889A JPH02242182A JP H02242182 A JPH02242182 A JP H02242182A JP 1060708 A JP1060708 A JP 1060708A JP 6070889 A JP6070889 A JP 6070889A JP H02242182 A JPH02242182 A JP H02242182A
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JP
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magnetic
hall element
magnetic flux
hall
flux
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JP1060708A
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Japanese (ja)
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Shigemi Murata
村田 滋身
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PURPOSE:To enhance the determining accuracy of a position and to improve signal accuracy by providing the engaging part of a Hall element that is provided in a molded frame, and providing a connector part that is formed in the molded frame as a unitary body. CONSTITUTION:When the cut part of a magnetic-flux shutter 8 is located at a gap part G by the rotation of an internal combustion engine and the like, the magnetic flux which is generated with a magnetic-flux generating member 5 forms a magnetic path shown by a broken line A. The magnetic flux acting on a Hall element 2 becomes a 'large' state. When the magnetic body part of the magnetic-flux shutter 8 is located at the gap part G, the magnetic flux which is generated with the magnetic-flux generating member 5 forms a magnetic path shown by a broken line B. The magnetic flux acting on the Hall element 2 becomes a 'small' state. Thus, the change in magnetic flux in synchronization with the rotation of the internal combustion engine is imparted to the Hall element 2. An electric signal corresponding to the change in magnetic flux due to the Hall effect is generated. The electric signal is guided to an external circuit through a connector part, and the waveform is processed. Thus a crank angle can be detected.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば内燃機関の点火時期制御装置におけ
るクランク角の検出などに好ましく用いることのできる
ホール効果形センサ装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a Hall effect sensor device that can be preferably used, for example, for detecting a crank angle in an ignition timing control device for an internal combustion engine.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、ホール効果を利用した例えば位置センサ、角度セ
ンサ、速度センサなど各種のセンサ装置は周知であり、
またこのようなセンサ装置に用いるホール素子をセラミ
ックなどからなる基板上に混成集積回路として設けたホ
ールICもよく知られている。かかるホールICを磁気
回路とともに樹脂により一体化した内燃機関点火時期制
御用のホール効果形センサ装置も知られている。
Conventionally, various sensor devices using the Hall effect, such as position sensors, angle sensors, and speed sensors, are well known.
Hall ICs, in which a Hall element used in such a sensor device is provided as a hybrid integrated circuit on a substrate made of ceramic or the like, are also well known. A Hall effect sensor device for controlling ignition timing of an internal combustion engine is also known, in which such a Hall IC is integrated with a magnetic circuit using resin.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上記のような従来のホール効果形センサ装置においては
、配線の抵抗溶接箇所があり、しかもホールICや磁気
回路部品などの構成部材を、部品毎に治具を用いて位置
決めし、その状態で熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を注
入して加熱炉で乾燥又は硬化させていたので、位置決め
用の治具を多数必要とする上、位置決め精度が悪く、量
産に適さず、しかも信号精度が悪いという問題点があっ
た。
In the conventional Hall effect sensor device described above, there is a resistance welding point for the wiring, and components such as Hall ICs and magnetic circuit components are positioned using jigs for each component, and heat is applied in that state. Plastic resin or thermosetting resin was injected and dried or hardened in a heating oven, which required a large number of positioning jigs and had poor positioning accuracy, making it unsuitable for mass production and having poor signal accuracy. There was a problem.

この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、抵抗溶接箇所がなく、しかも樹脂の加熱乾燥時
の治具が不要で、信号精度が高く、組立の自動化も容易
なホール効果形センサ装置を得ることを目的とする。
This invention was made to solve the above-mentioned problems, and it is a Hall effect that does not require resistance welding, does not require a jig for heating and drying the resin, has high signal accuracy, and is easy to automate assembly. The purpose is to obtain a shaped sensor device.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

この発明に係るホール効果形センサ装置は、モールドフ
レームに設けられたホール素子の係止部と、上記モール
ドフレームに一体的に設けられたコネクタ部と、上記モ
ールドフレームに埋め込まれ一端部がホール素子の近傍
に配設され、他端部がこのコネクタ部に配設されたイン
サート導体と、上記ホール素子と上記インサート導体を
電気的に接続するボンディングワイヤとを備えてなるよ
うに構成したものである。
The Hall effect type sensor device according to the present invention includes a locking part for a Hall element provided in a mold frame, a connector part provided integrally with the mold frame, and a connector part embedded in the mold frame and having one end connected to the Hall element. The insert conductor is disposed near the connector portion, and the other end thereof is disposed in the connector portion, and a bonding wire electrically connects the Hall element and the insert conductor. .

〔作用〕[Effect]

本発明におけるホール素子は、モールドフレームに対し
て直接的に位置決め、取り付けられ、インサート導体に
対してはボンディングワイヤにより電気的に接続される
The Hall element in the present invention is directly positioned and attached to the mold frame, and electrically connected to the insert conductor by a bonding wire.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を図について説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図はこの発明の一実施例によるホール効果形センサ
装置の要部を示す断面図である。なおこの実施例は内燃
機関のクランク角検出用のセンサ装置として適したもの
である。
FIG. 1 is a sectional view showing the main parts of a Hall effect type sensor device according to an embodiment of the present invention. Note that this embodiment is suitable as a sensor device for detecting the crank angle of an internal combustion engine.

図において、(1)はモールドフレームであり、ホール
素子(2)の係止部(11)を有すると共にインサート
導体(3)が埋め込まれ、一端部にコネクタ部(12)
が一体的に設けられている。なお、このインサート導体
(3)は図の紙面に垂直な方向に複数設けられている。
In the figure, (1) is a molded frame, which has a locking part (11) for a Hall element (2), an insert conductor (3) embedded therein, and a connector part (12) at one end.
are integrally provided. Note that a plurality of insert conductors (3) are provided in a direction perpendicular to the plane of the drawing.

また、上記ホール素子(2)は、この実施例では複数の
電子部品をセラミック基板(21)上に印刷回路と共に
設けたホールICであり、複数の端子電極(22)を有
している。このホール素子(2)は係止部(11)に位
置決めされ、接着材(図示省略)により係止されている
。(4)は上記端子電極(22)とインサート導体(3
)とを電気的に接続するボンディングワイヤである。な
お、このボンディングワイヤは、例えば金、銅、アルミ
ニウム、または合金類などを用いることができ、半導体
素子の製造におけるワイヤボンディング技術により接続
されている。(5)は磁束発生部材であり、マグネット
(51)及び磁束ガイド(52)から構成されており、
モールドフレーム(1)に位置決めされ一体的に係止さ
れている。(6)は磁束ガイド部材であり、モールドフ
レーム(1)に対し位置決めされ係止されている。なお
、ホール素子(2)、磁束ガイド部材(6)などのまわ
りの空間部(7)には例えばシリコンゲルなどの樹脂が
充填され、周囲の環境から保護されている。(図示省略
) (8)はギヤツブ部G内を移動するように配設される磁
束シャッタであり、詳細は図示を省略するが、典型的な
例としては磁性体を円盤状又は円筒状に回転可能に形成
し、円盤の外周部または円筒の筒体部を所定角度毎に切
除したものなどが用いられ、ギヤツブ部G内をこの切除
した部分と切除していない磁性体の部分とが交互に移動
するように回転駆動される。なお、内燃機間のクランク
角センサとして用いるには、この磁束シャッタく8)を
内燃機関に同期して回転させるように構成すればよい(
図示省略)、また、上記ホール素子(2)は、IC化さ
れたホールICに限定されるものではなく、例えばベア
状のホールチップなどであってもよく、本書では何れの
ものもホール素子と呼ぶことにする。
In this embodiment, the Hall element (2) is a Hall IC in which a plurality of electronic components are provided together with a printed circuit on a ceramic substrate (21), and has a plurality of terminal electrodes (22). This Hall element (2) is positioned on the locking portion (11) and locked with an adhesive (not shown). (4) is the terminal electrode (22) and the insert conductor (3).
) is a bonding wire that electrically connects the Note that this bonding wire can be made of, for example, gold, copper, aluminum, or alloys, and is connected by wire bonding technology used in the manufacture of semiconductor devices. (5) is a magnetic flux generating member, which is composed of a magnet (51) and a magnetic flux guide (52),
It is positioned and integrally locked to the mold frame (1). (6) is a magnetic flux guide member, which is positioned and locked with respect to the mold frame (1). Note that the space (7) around the Hall element (2), the magnetic flux guide member (6), etc. is filled with a resin such as silicone gel to protect it from the surrounding environment. (Illustration omitted) (8) is a magnetic flux shutter disposed to move within the gear part G. Although the details are omitted from the illustration, as a typical example, the magnetic material is rotated in a disk shape or a cylindrical shape. The outer periphery of a disc or the cylindrical body part of a cylinder is cut out at predetermined angles, and the cut out parts and the uncut magnetic material parts are alternately arranged inside the gear lug part G. Rotationally driven to move. In addition, in order to use it as a crank angle sensor between internal combustion engines, this magnetic flux shutter 8) may be configured to rotate in synchronization with the internal combustion engine (8).
Furthermore, the Hall element (2) is not limited to an IC Hall IC, and may be a bare Hall chip, for example. I'll call you.

次に動作について説明する。内燃機関等の回転により磁
束シャッタ(8)の切除部がギャップ部Gに位置したと
きには、磁束発生部材(5)によって発生した磁束は、
主に破線Aによって示す磁路を形成し、ホール素子(2
ンに作用する磁束は「大J状態となる。磁束シャッタ(
8)の磁性体部がギャップ部Gに位置したときには、磁
束発生部材(5)によって発生した磁束は破線Bによっ
て示す磁路を形成し、ホール素子(2)に作用する磁束
は「小」状態となる。しかしてホール素子(2)には内
燃機関の回転に同期した磁束の変化が与えられ、ホール
効果により磁束の変化に応じた電気信号が発生する、こ
の電気信号をコネクタ部(12)を介して外部回路(図
示省略)に導いて波形処理することにより目的とするク
ランク角の検出を行うことができる。
Next, the operation will be explained. When the cutout part of the magnetic flux shutter (8) is located in the gap G due to the rotation of the internal combustion engine, the magnetic flux generated by the magnetic flux generating member (5) is
A magnetic path mainly indicated by the broken line A is formed, and the Hall element (2
The magnetic flux acting on the
When the magnetic body part 8) is located in the gap G, the magnetic flux generated by the magnetic flux generating member (5) forms a magnetic path shown by the broken line B, and the magnetic flux acting on the Hall element (2) is in a "small" state. becomes. Therefore, changes in magnetic flux synchronized with the rotation of the internal combustion engine are applied to the Hall element (2), and an electrical signal corresponding to the change in magnetic flux is generated due to the Hall effect.This electrical signal is transmitted via the connector part (12). The target crank angle can be detected by guiding the signal to an external circuit (not shown) and processing the waveform.

なお、上記信号処理などは周知事項であるから詳細な説
明は省略する。
Note that the above-mentioned signal processing and the like are well-known matters, so a detailed explanation will be omitted.

上記のように、この発明の実施例においてはホール素子
(2)をモールドフレーム(1)に直接的に固定するよ
うに構成したので加熱乾燥時のホール素子(2)の位置
決め治具なとは不要となる。またインサート導体(3)
との電気的接続をボンディングワイヤにより行ったので
抵抗溶接は不要となり、機械的振動に強い装置とするこ
とができる。抵抗溶接の場合、接続部の両側から電極(
図示省略)を挿入する必要があるので組立ラインの構成
が複雑となるが、ワイヤボンディングの場合、一方向か
ら加工できるので組立ラインの構成が簡単となり、製造
が容易となる。またモールドフレーム(1)に対するホ
ール素子(2)の位置決めは例えば係止部(11)に係
合突起を形成しておくなどにより、簡単に位置決めの精
度を高めることができる。従って上記実施例によれば信
号精度の高いセンサ装置を構成することができ、しかも
組立の自動化も容易である。
As mentioned above, in the embodiment of the present invention, the Hall element (2) is directly fixed to the mold frame (1), so there is no need for a positioning jig for the Hall element (2) during heating drying. No longer needed. Also insert conductor (3)
Since electrical connection is made with a bonding wire, resistance welding is not necessary, and the device can be made resistant to mechanical vibrations. In the case of resistance welding, the electrodes (
(not shown), which complicates the configuration of the assembly line. However, in the case of wire bonding, processing can be performed from one direction, which simplifies the configuration of the assembly line and facilitates manufacturing. Furthermore, the accuracy of positioning of the Hall element (2) relative to the mold frame (1) can be easily increased by, for example, forming an engaging protrusion on the locking portion (11). Therefore, according to the above embodiment, a sensor device with high signal accuracy can be constructed, and assembly can be easily automated.

第2図はホール素子(2)としてホールICチップから
なるホール素子を用いた場合の実施例を示す、この実施
例においては、ホール素子(2)は係止部(11)の所
定部に位置決めされ、接着材(図示省略)により固定さ
れている。なお、(9)は係止部(11)に形成された
印刷導体、(2a)は例えばサージ保護素子などの電子
部品である。またモールドフレーム(1)としてPPS
樹脂などの耐熱性樹脂が用いられている。その他の符号
等は第1図に示す実施例と同様である。
FIG. 2 shows an example in which a Hall element made of a Hall IC chip is used as the Hall element (2). In this example, the Hall element (2) is positioned at a predetermined part of the locking part (11). and is fixed with an adhesive (not shown). Note that (9) is a printed conductor formed on the locking portion (11), and (2a) is an electronic component such as a surge protection element. Also, PPS is used as the mold frame (1).
Heat-resistant resin such as resin is used. Other symbols and the like are the same as those in the embodiment shown in FIG.

第2図に示す実施例においては、ボンディングワイヤ(
4)はホール素子〈2)と印刷導体(9)の間、印刷導
体(9)とインサート導体(3)の間などに用いられ、
ホール素子(2)とインサート導体(3)とを電気的に
接続しているが、基本的には第1図に示す実施例とほぼ
同様の効果を期待することができる。
In the embodiment shown in FIG.
4) is used between the Hall element (2) and the printed conductor (9), between the printed conductor (9) and the insert conductor (3), etc.
Although the Hall element (2) and the insert conductor (3) are electrically connected, basically the same effect as the embodiment shown in FIG. 1 can be expected.

なお、上記実施例ではホール素子(2)の係止部(11
)をモールドフレーム(1)に形設された凹所によって
構成したが必ずしもこれに限定されるものではない0例
えばモールドフレーム(1)に、用いるホール素子の大
きさに合わせた嵌合部を形成し、この嵌合部にホール素
子を嵌合させることにより位置決めし、係止させること
は好ましい、また、ホール素子の他に磁束ガイド(5)
、磁束ガイド部材(6)などの位置決め、係止用の嵌合
部を設けることも好ましい。
In addition, in the above embodiment, the locking part (11) of the Hall element (2)
) is formed by a recess formed in the mold frame (1), but it is not necessarily limited to this. For example, a fitting part that matches the size of the Hall element to be used is formed in the mold frame (1). However, it is preferable to position and lock the Hall element by fitting it into this fitting part.In addition to the Hall element, the magnetic flux guide (5)
It is also preferable to provide a fitting part for positioning and locking the magnetic flux guide member (6).

また、モールドフレーム(1)を例えば1次モールド、
2次モールドというように段階的に構成しても良い、さ
らにホール素子(2)に対する磁気回路の形成態様、磁
束シャッタ(8)の形状等も実施例のものに限定される
ものではない。
In addition, the mold frame (1) may be used as a primary mold, for example.
A stepwise structure such as secondary molding may be used.Furthermore, the manner of forming the magnetic circuit for the Hall element (2), the shape of the magnetic flux shutter (8), etc. are not limited to those of the embodiment.

ところで上記説明ではこの発明を内燃機関の点火時期制
御のためのクランク角検出に用いる場合について説明し
たが、他のセンサ装置、例えば位置センサなどとして用
いることもできる。また磁束シャッタはリニアに移動さ
せてもよい。
Incidentally, in the above description, the present invention is used for detecting a crank angle for controlling the ignition timing of an internal combustion engine, but it can also be used as other sensor devices, such as a position sensor. Further, the magnetic flux shutter may be moved linearly.

要するに上記実施例はこの発明の理解を容易にするため
に示した一例に過ぎず、上記の他この発明の精神の範囲
内で種々の変形や変更が可能であることは勿論である。
In short, the above-mentioned embodiments are merely examples shown to facilitate understanding of the present invention, and it goes without saying that various modifications and changes can be made in addition to the above-mentioned embodiments within the scope of the spirit of the present invention.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のようにこの発明によれば、モールドフレームに設
けられたホール素子の係止部と、上記モールドフレーム
に一体的に設けられたコネクタ部と、上記モールドフレ
ームに埋め込まれ一端部がホール素子の近傍に配設され
、他端部がこのコネクタ部に配設されたインサート導体
と、上記ホール素子と上記インサート導体を電気的に接
続するボンディングワイヤとを備えてなるように構成し
たので、抵抗溶接をなくし、加熱乾燥時の固定用治具が
不要であり、信号精度が高く、しかも組立の自動化も容
易なホール効果形センサ装置が得られるという効果があ
る。
As described above, according to the present invention, the locking part of the Hall element provided in the mold frame, the connector part integrally provided with the mold frame, and the one end part embedded in the mold frame is connected to the Hall element. Since the structure includes an insert conductor that is placed nearby and whose other end is placed in the connector part, and a bonding wire that electrically connects the Hall element and the insert conductor, resistance welding is possible. It is possible to obtain a Hall effect sensor device that eliminates the need for fixing jigs during heating and drying, has high signal accuracy, and is easy to automate assembly.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例によるホール効果形センサ装
置の要部を示す側面断面図、第2図はこの発明の他の実
施例の要部を示す側面断面図である。 図において、(1)はモールドフレーム、(2)はホー
ル素子、(3)はインサート導体、(4)はボンディン
グワイヤ、(5)は磁束発生部材、(11)は係止部で
ある。 なお、■中、同一符号は同一または相当部分を示す。
FIG. 1 is a side sectional view showing the main parts of a Hall effect type sensor device according to one embodiment of the invention, and FIG. 2 is a side sectional view showing the main parts of another embodiment of the invention. In the figure, (1) is a mold frame, (2) is a Hall element, (3) is an insert conductor, (4) is a bonding wire, (5) is a magnetic flux generating member, and (11) is a locking portion. Note that the same reference numerals in (■) indicate the same or equivalent parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims]  マグネットを有する磁束発生部材と、この磁束発生部
材によって形成された磁路内に配設されたホール素子と
、これら磁束発生部材及びホール素子を一体的に保持す
るモールドフレームを備えたホール効果型センサ装置に
おいて、上記モールドフレームに設けられた上記ホール
素子の係止部と、上記モールドフレームに一体的に設け
られたコネクタ部と、上記モールドフレームに埋め込ま
れ一端部が上記ホール素子の近傍に配設され、他端部が
このコネクタ部に配設されたインサート導体と、上記ホ
ール素子と上記インサート導体を電気的に接続するボン
ディングワイヤとを備えてなることを特徴とするホール
効果形センサ装置。
A Hall effect sensor comprising a magnetic flux generating member having a magnet, a Hall element disposed in a magnetic path formed by the magnetic flux generating member, and a mold frame that integrally holds the magnetic flux generating member and the Hall element. In the device, a locking portion of the Hall element provided on the mold frame, a connector portion integrally provided on the mold frame, and a connector portion embedded in the mold frame with one end disposed near the Hall element. A Hall effect type sensor device comprising: an insert conductor having the other end disposed in the connector portion; and a bonding wire electrically connecting the Hall element and the insert conductor.
JP1060708A 1989-03-14 1989-03-15 Hall-effect type sensor apparatus Pending JPH02242182A (en)

Priority Applications (6)

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JP1060708A JPH02242182A (en) 1989-03-15 1989-03-15 Hall-effect type sensor apparatus
KR1019900003310A KR960000342B1 (en) 1989-03-14 1990-03-13 Hall-efect sensor with integrally molded frame and plate supported hall element
DE4008141A DE4008141C2 (en) 1989-03-14 1990-03-14 Hall effect sensor
US07493526 US5093617B1 (en) 1989-03-14 1990-03-14 Hall-effect sensor having integrally molded frame with printed conductor thereon
US07/681,610 US5144234A (en) 1989-03-14 1991-04-08 Hall-effect sensor with integrally molded frame and plate supported Hall element
US07/681,307 US5196794A (en) 1989-03-14 1991-04-08 Hall-effect sensor with integrally molded frame, magnet, flux guide and insulative film

Applications Claiming Priority (1)

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JP1060708A JPH02242182A (en) 1989-03-15 1989-03-15 Hall-effect type sensor apparatus

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JP (1) JPH02242182A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0674135A (en) * 1992-08-27 1994-03-15 Mitsubishi Electric Corp Detection device
KR20220008637A (en) * 2020-07-14 2022-01-21 서울대학교병원 Processing Method for Tailored Laser Ablation System and Automatic Laser Ablation Device using it

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