JPH03136385A

JPH03136385A - 磁気抵抗素子

Info

Publication number: JPH03136385A
Application number: JP1275568A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ikegami; 隆池上
Original assignee: Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Nidec Instruments Corp
Priority date: 1989-10-23
Filing date: 1989-10-23
Publication date: 1991-06-11

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明線、磁気抵抗素子に関する。

（従来の技術）従来の磁気抵抗素子（ＭＲ素子）は、通常、第１０図に
示すように、フラットなガラスあるいはセラミック等の
基板１上に、Ｍ　ｅ　−Ｆ　ｅあるいはＮｉ−Ｃｏ等の
感磁性（強磁性薄膜）のパターンからなる磁気抵抗体２
を形成し、この磁気抵抗体２をリード・線等で回路基板
（図示せず）に接続して使用されている。

また、こ・の磁気抵抗素子は、半田付けにより形成され
た磁気抵抗体２の電極部３に、リード線４が樹脂で封止
されている。

この磁気抵抗素子は１周知のように、エンコーダー等の
ローター（マグネット）に着磁された微少信号を抵抗値
の変化として１例えばカウント回路等の回路に伝達する
素子として使用されている。

（発明が解決しようとする課題）ところ℃、前記従来の磁気抵抗素子は、前述したように
、フラットな基板１の表面上に、磁気抵抗体２の電極部
３が半田付けされて形成され、さらに、この電極部３上
にリード線４を封止するための樹脂による封止部５が形
成されているため、第１０図に示すように、その電極部
３が、封止部５の高さ６分だけ突出して形成される。

このため、従来の磁気抵抗素子では、例えば、第１１図
に示すように、モーターのローター６等に、この磁気抵
抗素子の感磁部７（磁気抵抗体２の表面）を近接配置さ
せるためには、モーターの高さに制限があるため、この
ローター６と封止部５との干渉を避けるようにローター
６の下部を削る必要があった。

また、従来の磁気抵抗素子では、その感磁部７がフラッ
トでないため、ローター６と感磁部７との出力波形によ
るギャップ調整後の最終ギャップの確認を目視に頼らざ
るを得ず、その取付に人手を必要としていた。

なお、こうした不具合を解消する一つの方法としては、
例えば特開昭５９−１５９０１５号公報に記載された磁
気センサのように、上述の電極部３とリード線４との封
止部５が基板１の表面から突出しないように、この基板
１の封止部５に予め凹部を形成しておくことが考えられ
る。

しかしながら、従来の磁気抵抗素子の基板１は、前述の
ように、ガラスあるいはセラミック等の非常に固い素材
で形成されているため、上述のような凹部を形成するこ
とは困難である。

また、この種の磁気抵抗素子は、チップが連続して形成
された基板１上に複数まとめて形成したのち、各チップ
を切断して作成される。

従って、このようなガラスからなる基板１では、この基
板１をカットして上述のような凹部を形成し得たとして
も、そのハーフカット時のチッピング及びこの基板１を
各チップに切断する際に微細なガラス片が発生し、この
ガラス片が、基板１に磁気抵抗体２等をアッセンブリす
る時の障碍となる。

（課題を解決するための手段）本発明は、上述の課題を解決するために、基板と磁気抵
抗体と保護膜と電極部とを有する磁気抵抗素子であって
、上記基板がエンジニアリングプラスチックからなると
ともに、表面から裏面側に向かって傾斜する傾斜面を有
し、上記抵抗体が上記基板の表面に被着され、上記保護
膜が上記磁気抵抗体の表面に被着され、上記電極部が上
記斜面に形成された構成とする。

（作　用）本発明によれば、上記基板がエンジニアリングプラスチ
ックからなるとともに、表面から裏面側に向かって傾斜
する傾斜面を有し、かつ、上記電極部が上記斜面に形成
されるので、前記封止部の感磁部表面上への突出が防止
されるとともに、上記基板の加工難易度が低減される。

（実　施　例）以下、本発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。

本発明による磁気抵抗体は、第１図に示すように、基板
１と磁気抵抗体２と保護膜８と電極部３とを有している
。

第１図において、基板１は、エンジニアリングプラスチ
ックからなるとともに、表面から裏面側に向かって傾斜
する傾斜面１ａを有するように形成される。

この基板１を形成するエンジニアリングプラスチックの
素材としては１例えば、線膨張係数が、５　Ｘ　１０　
’ｃｍ／”Ｃ以下の、熱収縮率（アルミニウム程度の収
縮率）の比較的低い材料が使用される。

また、基板１には、通常の使用状態で、１８０℃程度の
耐熱性が保証されている材料が使用される。

さらに、この基板１には、これを成型する際に、ガラス
の含有料を３０％程度まで上げられる材料、例えば、ポ
リエーテルサルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンサルフ
ァイド（ＰＰＳ）、液晶樹脂（ＬＣＰ）、ポリイミド（
ＰＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、エ
コノール（商品名）、及びエポキシ系樹脂等が使用され
る。

一方、成型時における基板１は、第２図（ａ）に示すよ
うに、各基板１のチップを連続的に複数形成したプレー
ト状をなしている。

この基板１のプレートは、第３図に示すように。

基板１の表面を形成する上型Ａ（固定型）と、基板１の
裏面を形成する下型Ｂ（可動型）とからなる成形型によ
り成形される。

この上型Ａには、基板１の傾斜面１ａを形成するための
テーパ一部Ａ工が、予め形成されている。

これにより、基板１のプレートには、第４図に示すよう
に、各チップごとに平行な溝状の傾斜面１ａの形成され
た長尺な基板１が連続的に形成される。ここで、プレー
トの形状は、円形もしくは角形等、どのような形状に形
成してもよい。

このようにして形成された基板１のプレートの表面及び
裏面には、各面をある程度平滑にするためのラップ処理
が施される。

さらに、この基板１のプレートの表面には、第２図（ｂ
）に示すように、平滑用被膜８がスパッタされる。

この平滑用被膜８としては、例えば、二酸化珪素（Ｓｉ
ｎ）、酸化珪素（Ｓ　ｉ　Ｏ）　　アルミナ（Ａｌ、Ｏ
，）、炭化珪素（ＳｉＣ）、及び酸化亜鉛（ＺｎＯ）な
どの素材が使用される。

このように、基板１のプレートの表面に平滑用被膜８を
スパッタすることにより、次のような効果を得ることが
できる。

すなわち、磁気抵抗素子は、周知のように、その基板１
上に形成される磁気抵抗体２のパターンの形状によりそ
の特性が大幅に変化する。また、このパターンの幅や厚
さ等のほんの少しの違いであってもその特性に及ぼす影
響は大きい。

このため、前述のようにして形成された基板１のプレー
トをそのまま使用した場合には、その成形時における凹
凸によってパターンの平滑度が損なわれるため、安定し
た特性を持つ磁気抵抗素子を量産することが不可能とな
る。

これに対し、上述のように、基板１のプレートの表面に
平滑用被膜８をスパッタすることにより、極めて平滑度
の高い基板１を量産することができる。

またここの平滑用被膜８は、磁気抵抗素子の温度係数を
下げる作用を有しているので、その温度特性の面でも非
常に有効かつ効果的な手段となる。

ここで、基板１の表面荒さが、１０μｍ以下となるよう
に、基板１の表面加工ができるようになれば、この平滑
用被膜８の形成は必要無くなるものと考えら、れるが、
現状における基板は、ガラス繊維等を含んでいるため、
その表面の平□滑化処理が不可欠である。

この平滑用被膜８上には、第２向・（ｃ）に示すように
、感磁膜のパターンが蒸着されることにより磁気抵抗体
２が形成される。

また、この磁気抵抗体２の電極部３は、第２図（ｄ）に
示すように、基板１の一傾斜面１　’ａに蒸着された磁
気抵抗体２の電極２ａに、半田等のバンプを形成するこ
とにより形成される。

このとき、基板１に形成された傾斜面１ａの角度θ（第
５図参照）が、ある程度以上に大きくなると、磁気抵抗
体２の電極２ａの成膜ができ・なくなる。

従って、この磁気抵抗素子では、前述のような磁気セン
サの凹部に磁気抵抗体２を蒸着させることは、事実上困
難となる。

このため、この基板１の傾斜面１ａの角度θは。

４５＠以下に形成することが望ましい。

また、この基板１の傾斜面・１ａの形状としそは。

第６図に示すように、滑らかな段状に形成してもよい。

このようにして形成された磁気抵抗素子２のパターンの
部位、すなわち、感磁部７には、第２図（ｄ）に示すよ
うに、マスクスパッタにより保護膜９が形成される。

この保護膜９は、平滑用被膜８と同様な二酸化珪素（Ｓ
　ｉ　Ｏ，）などで形成される。

この保護膜９は、磁気抵抗体２のパターンを保護する働
きをする。

すなわち、第１１図に示したように、この磁気抵抗素子
をローター６に近接配置した場合には、その感磁部７と
ローター６とのギャップＧがその出力に大きく係ってぐ
る。

また、このギャップＧは、およそ５０〜２００μｍ程度
の微少範囲なため、ローター６に鉄粉等が付着した場合
、磁気抵抗体２のパターンを傷付けるおそれがある。

また、このパターンは、Ｎｉ−ＦｅあるいはＮ１−Ｇｏ
等の薄膜（５００〜２０００人）からなるため、通電時
のマイグレーションにより、パターン自体の細り等で断
線するおそれがある。

このような、磁気抵抗体２のパターンの損傷を防止する
ために、このパターンを形成する磁気抵抗体２の表面に
保護膜９が形成される。

ところで、この二酸化珪素（ＳｉＯ２）等からなる保護
膜９は、基板１の表面を予めエツチング処理した後に形
成される。

このエツチング処理には、通常ふっ化水素等が使用され
るが、従来の磁気抵抗素子のように、基板１の素材にが
ラスを使用した場合には、このエツチングによって、基
板となるガラスが侵食されてしまうため、そのエツチン
グ濃度９時間、及び温度等の厳密な管理が必要となり、
また、このような管理下でも基板が多少侵食される不具
合が合った。

これに対して、本実施例の基板１は、前述したような、
エンジニアリングプラスチックで構成されているので、
上述のようなエツチングを複雑な管理をすること無く極
めて容易に実施することができる。

このようにして形成された磁気抵抗素子は、前述したよ
うに、半田付けにより形成された磁気抵抗体２の電極部
３に、リード線４が樹脂で封止されて使用される（第１
図参照）。

このとき、この磁気抵抗素子では、その基板１の傾斜面
１ａに電極部３が形成されているので、リード線４の封
止部５が感磁部７の表面から突出することが無くなる。

ここで、この磁気抵抗素子は、第７図に示すように、素
子ホルダー１０に一体化して形成してもよい。

また、基板１の傾斜面１ａの形成部位は、第８図に示す
ように、基板１の両側部位であってもよい。

さらに、この磁気抵抗素子の形状は、第９図に示すよう
に、その電極部３をアール状に形成してもよい。

（発明の効果）本発明によれば、磁気抵抗素子の感磁部及び封止部をを
フラットに形成することができるので、モーターのロー
ター等に、この磁気抵抗素子の感磁部を近接配置させる
場合に、ローターの下部を削ることなく、このローター
と封止部との干渉を避けることができる。

また、従来の磁気抵抗素子では、その感磁部がフラット
でないため、ローターと感磁部との出力波形によるギャ
ップ調整後の最終ギャップの確認を目視に頼らざるを得
す、その取付に人手を必要としていたが、本発明によれ
ば、光電スイッチ等を使用することにより、このギャッ
プの調整を自動化させることができる。

さらに、本発明によれば、基板がエンジニアリングプラ
スチックで形成されているので、その電極の封止部の形
成面をフラット化するための傾斜面を極めて容易に形成
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の断面図、第２図は上記実施例
の形成過程を示す工程図、第３図は上記実施例の基板を
形成するための成形型の断面図、第４図は上記成形型に
よって形成された基板の斜視図、第５図は上記基板の要
部側面図、第６図は上記基板の他の実施例の要部側面図
、第７図は本発明の他の実施例の断面図、第８図は上記
基板の他の実施例の平面図および底面図、第９図は上記
基板のさらに他の実施例の側面図、第１０図は従来の磁
気抵抗素子の概略側面図、第１１図は上記従来の磁気抵
抗素子の使用例を示す概略側面図である。１・・・基板、ｌａ・・・基板１の傾斜面、２・・・磁
気抵抗体、３・・・電極部、４・・・リード線、５・・
・封止部、６・・・ローター　７・・・感磁部、８・・
・平滑用被膜、９・・・保護膜。凭イ口％７乙光６圀

Claims

【特許請求の範囲】１、基板と磁気抵抗体と保護膜と電極部とを有する磁気
抵抗素子であって、上記基板がエンジニアリングプラス
チックからなるとともに、表面から裏面側に向かって傾
斜する傾斜面を有し、上記抵抗体が上記基板の表面に被
着され、上記保護膜が上記磁気抵抗体の表面に被着され
、上記電極部が上記斜面に形成されたことを特徴とする
磁気抵抗素子。２、上記基板の表面に平滑用被膜が形成されたことを特
徴とする請求項１記載の磁気抵抗素子。３、上記電極部が上記磁気抵抗体と同一材料で形成され
たことを特徴とする請求項１または２記載の磁気抵抗体
。４、上記傾斜面に段差面が連設されたことを特徴とする
請求項１または２記載の磁気抵抗体。