JPH03209184A - 磁気センサー - Google Patents

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】

本発明は、樹脂或形ホルダーに保持固定された磁気抵抗
素子あるいはホール素子等の磁気センサーに関する． 〔従来の技術〕 第１１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ｌ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１００ｕｍ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．Ｆ
Ｇマグネット３は通常微細なピッチで看磁されており、
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１２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
素子の磁気検知部を、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１３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、その接続部分をエポキ
シ等の樹脂５０２にて封止して、第１３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１
４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、ベレットが割れ、またはベ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１５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１６図にはそのようなホルダーを利用して組み上
げた素子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５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．従って、ペレット割れ、またはリード
剥離等の不具合が発生しにくい．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１７図に示すように、
回路基板との接［部位６０１’〜６０４’　，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はホル
ダー製作の際の樹脂注入時におけるリード形状の保持に
不可欠であり、そのガイド部は通常ホルダー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
．リードは通常鋼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． 前述のように、リードのガイド部は樹脂注入域の外側に
なるので、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、実際に素子ベ
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１８図に示して
あるように、ホルダ一部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１７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、
ホルダー形成時に必要とする銅等の薄板面積が小さく、
かつ、素子ベレットに直接応力の加わることのない磁気
センサー固定用のホルダーに保持固定された磁気センサ
ー構造を提供することにある． 〔課題を解決するための手段〕 このような目的を達成するために、本発明は、磁気セン
サーが、該磁気センサーと外部回路等とを電気的に接続
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埋設されている樹脂成形ホルダー
に保持固定された構造を有することを特徴とする． ［作　用］ 本発明では、リードの中間部がホルダ一部材の樹脂によ
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．従って、素子とリードとをハンダボ
ンディングした際、素子からリードが剥離したり、素子
ベレットが割れたりすることはない．また同様に、素子
とリード部とをワイヤーポンディング接続した場合でも
、素子ペレットおよびベレット側のリード部に外力が及
ばないので、ワイヤー切れ等の不具合が発生しない． 〔実施例Ｊ 裏凰班ユ 以下に図面を参照して本発明を説明する．第１図に、本
発明の第１の実施例として、磁気センサーとして磁気抵
抗素子を適用した場合の構造を示した．また第２図には
、素子組立前の構造を示した．符号１１は樹脂部であり
、ｌ２は素子とリードとのボンディング接続部を補強す
るための樹脂封止部である．符号１０ａはリードのガイ
ド部、１０ｂはリード１０のうち、磁気抵抗素子ベレッ
ト５Ａの端子５０１丁とのボンディング接続を施すりー
ド端部、１０１〜１０４は回路基板との接続をする部位
である． この素子は、素子ベレット５Ａをホルダー１１の所要位
置ＬＩＰに接着剤等により接着固定をし、その後ハンダ
ボンディングあるいはワイヤーボンディング等の手段に
より素子ベレット端子部とリード部との接続を行い、次
にその接続部をエポキシ樹脂等で補強することにより製
作される．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３図に示した．第３図（Ａ）はリード部
１０と磁気抵抗素子ベレット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．また、同図（
Ｂ）はリード部１０と素子ベレット５Ａとの接続をＡｕ
ワイヤー等のワイヤーｌ３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
ポンディングでもよい．さらに第３図（Ｃ）には、リー
ドｌＯの素子ベレットとの接続部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３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
ハンダポンディング、（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３図（Ａ）〜（Ｅ）のような構造をとることにより、
回路基板にポ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
子ベ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．またワイヤーポン
ディングした場合でも、ワイヤー断線等の不具合が発生
することはない． 第４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ＩＯＡの上面図を示してある．点線内の領域
ｌ１は樹脂注入される領域を示しており、リードフレー
ム上のガイド部１０ａを覆う形になっている． 第４図（Ｂ）には第４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。 第５図には樹脂注入領域１１′が第４図（Ａ）に比して
大きい場合を示している。 第４図および第５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４図（Ａ）およ
び第５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太きくなると、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． 表　　１ 本発明の第２の実施例として、第１の実施例のホルダー
に類似のホルダーをホール素子に適用した場合の素子構
造について説明する．第６図は、ホール素子チップとリ
ードとをワイヤーボンディング接続した状態の素子正面
図を示しており、第７図は素子チップの表面に更に樹脂
１２にてワイヤー１３１３よび素子部ｌ５を保護した後
の素子の断面図である。図中、１６はホルダーを形成し
ている樹脂部、ｌ５はホール素子チップであり、１５Ｔ
はホール素子チップの端子部で，リード部１０ｂとワイ
ヤー１３によりボンディング接続されている。また、１
５Ｓはホール素子のセンサ一部である。この例の場合、
リード部の先端形状は実施例１と異なり、中央部の２本
は短く、両わきの２本は長くしてある． この場合も実施例ｌと同様、リードの中間部が樹脂で固
定されており、リードの他端に外力が加わっても，ワイ
ヤー切れが発生することはない． 東』Ｕ糺旦 第８図には、本発明の第３の実施例として、第１および
第２の実施例と異なるホルダーに磁気抵抗素子を適用し
た場合の構造を示した．また第９図には素子組立前の構
造を示した。符合ｌ４はホルダーを形成している樹脂部
であり、ｌ３はリード部である．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
接続狐にあたる．また、　１３１１３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． 第ｌＯ図には、第８図のホルダーを作製する前のリード
フレーム上面図を示してあり、点線内は実施例ｌと同様
、樹脂注入領域を示している。 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、
素子ベ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ち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
一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ベレットに及ぶことはない．従っ
て、素子ベレットからのリードの剥離やベレット割れ，
ワイヤー断線等の不具合が発生しない。またリードフレ
ームを構或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図および第２図はそれぞれ本発明の第１の実施例お
よびその組立前の構造を示す斜視図、第３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４図（Ａ），　ＣＢ）および第５図は第１の実施例素
子用のホルダーを製作する前のリードフレームの上面図
、 第６図および第７図はそれぞれ本発明の第２の実施例の
概要を示す正面図および断面図、第８図および第９図は
さらに他の実施例およびその組立前の構造を示す斜視図
、 第ｌＯ図は第８図の実施例を製作する前のリードフレー
ムの上面図、 第１１図は本発明素子の遍用しつるモーターの断面図、 第１２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１３図は従来の磁気抵抗素子の組立手順を示す図、 第１４図は従来のホルダーの斜視図、 第１５図は他の従来のホルダーの斜視図、第１６図は第
１５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１７図および第１８図は第１５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。 ・・・ロータヨーク、 ・・・ロータマグネット、 ・・・ＦＧマグネット、 ・・・ステータコイル、 ・・・磁気抵抗素子、 ・・・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．
　１６・・・樹脂部， ｌ５・・・ホール素子チップ、 １５Ｓ・・・センサ一部。 岑４ＱａＰｌ裏か邑イ列の赤↑イ見囚 第１図 第２図 リードフレームの尖北４列の−Ｌ山圀 第５図 参発門による１１−トフレー 第　４ （Ｂ） ｋの尖比４ｌ９゜３の上釦凶 図 本発１月のイｔの尖比イ列のエ釦凶 第６図 奉４ご門のイ七の亥１色１列の庄ｈわ囚第７図 ？らｔｃ｛光の失兇１列の糾イ見囚 第８図 猶８囚の裏比例の康扛前の糾イ見囚 第９図 率８Ｓ／）本ルダｌ：イ炎用するり−Ｖ′フトームの上
面迅第ｌＯ図 ２ロークマノ゛ネ１ト ｛−ノーの劇ｔｅａ 第ｌｌ図 ７ネルクー 第 １２図 Ａ疋未の萬気ＩΔＩ九素ナのｌ且土Ｉ負Ｌ本１閃第１３
図 ４足木の本ルグーの章＋イ見囚 第１４図 ４足来のイｔ／）ｓｓｓレク゛一のｔ千子見圀第１５図 ７ｌホＬｙ’− 第 １６図 潰し表のり一ドフレームの上山圀 第１７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）磁気センサーが、該磁気センサーと外部回路等とを
   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埋設されている樹脂
   成形ホルダーに保持固定された構造を有することを特徴
   とする磁気センサー。 ２）前記ガイド部の一部が、磁気センサーと外部回路等
   とを電気的に接続するためのリード部を兼ね備えた構造
   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。