JPH07218287A - 磁気抵抗センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気抵抗センサの表面を薄くフラット化し、
磁気的な被検知部とのギャップを小さくした磁気抵抗セ
ンサを提供することを目的とする。 【構成】 磁気抵抗材料からなる磁気検知部３と出力を
取り出す突起端子電極２を形成した絶縁性基板１と、リ
ード取り出し電極５を形成した絶縁性フィルム４を、樹
脂６を挟み込んで重ね合わせて加圧した構成とする。リ
ード取り出し電極５を形成した絶縁性フィルム４が磁気
検知部３を形成した絶縁性基板１と別でさらにフィルム
で薄いため、磁気抵抗センサ上の形成膜の表面がフラッ
トとなるため、被検知部とのギャップを小さくすること
ができ、従来の保護膜が不要となるとともに突起端子電
極２とリード取り出し電極５の間の接続用スペース領域
がほとんど要らず、磁気抵抗センサの小形化ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気により電気抵抗値が
変化する磁気抵抗材料を利用した磁気抵抗センサに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】磁気抵抗センサの応用の一例として、近
年、磁気式エンコーダ、ＶＴＲ用キャブスタンモータを
精密に制御する目的で磁性体からなる磁気抵抗センサが
使用されており、モータの精密制御には、磁気抵抗セン
サが必要不可欠となってきている。

【０００３】磁気抵抗センサの応用例を示す図４におい
て、モータにより駆動され回転するロータ２１の外周面
には、微細なピッチで磁石が形成されている。そして、
ロータ２１の外周面には磁石の着磁部２２が形成されて
いる。ロータ２１が回転すると、磁気抵抗センサ２３近
傍の磁界が変化するので、磁気抵抗センサ２３により磁
界の変化を電気信号として回転速度に応じた周波数で取
り出すことができ、回転速度が検出できるものである。
ロータ２１の外周面に形成された着磁部２２は微細ピッ
チであるため磁界強度も小さい。このため磁気抵抗セン
サ２３とロータ２１とのギャップＧが大きすぎると所要
の出力が得られなくなる。

【０００４】従来の磁気抵抗センサを示す図５におい
て、絶縁性基板３１上には磁気検知部３２より検知出力
を取り出す端子電極（リード接続部）３３が設けられ、
そして磁気検知部３２および端子電極３３の一部を保護
する保護膜３４が設けられ、さらに残りの端子電極３３
に半田付けなどにより接続するリード３５とリード接続
部３３を保護する保護膜３６が設けられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】近年、回転速度の検出
精度をより精度良く検出することが望まれてきている。
検出精度を向上させるために、ロータ２１の外周面に形
成された着磁部２２のピッチは微細になっていく。ピッ
チが微細になると着磁部２２の磁界強度が小さくなるた
め、磁気抵抗センサ２３とロータ２１とのギャップＧを
小さくすることが必要となる。

【０００６】従来のリード接続部の保護膜３６は、通常
エポキシなどの樹脂膜で形成されており、膜厚を規定す
ることが難しく、膜厚が検知部３２を保護する保護膜３
４の膜厚をはるかに越えている。従って磁気抵抗センサ
２３とロータ２１とのギャップＧは、ロータ２１とリー
ド接続部３３の保護膜３６となりさらにギャップＧを小
さくすることができなくなり、所要の出力が得られなく
なってしまう問題があった。

【０００７】この対策として従来は、図６に示すように
リード接続部３３の保護膜３６をロータ２１から外すよ
うに磁気抵抗センサ２３を取りつけ位置を下側に配置し
ている。しかしこのように磁気抵抗センサ２３を配置す
ると、モータの下部に大きなスペースが必要となり、モ
ータの薄形化に支障をきたす。また、磁気抵抗センサ２
３の出力を最大限に引き出すには、磁気検知部３２が着
磁部２２面内に配置されていることが重要である。モー
タ回転でのロータ２１の上下変動もあり出力低下を招か
ないためには磁気検知部３２とリード接続部３３も距離
を広げるようにしなければならず、磁気抵抗センサ２３
を小形化できないという課題もあった。

【０００８】上記対策として、図７に示すようにリード
線４１を接続するリード接続部４２を成型基板４３に段
差を付けて磁気検知部４４の形成面より下げた位置に設
けリード接続部４２の保護膜４５の高さを検知部４４お
よび端子電極４２の一部の保護膜４６の高さより突出し
ないようにおさえた構造もある。しかしこの方式は成型
基板４３にリード接続部４２の段差を加工する必要があ
り、基板加工やパターン形成工程が複雑となり高値な基
板となるという課題があった。

【０００９】本発明はこのような従来の問題点を解決す
るもので、磁気抵抗センサ表面の凹凸を無くしギャップ
を小さくすること、無加工フラット基板の使用で安価で
工程の簡略化および小形化した磁気抵抗センサを提供す
ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の磁気抵抗センサは、絶縁性基板と、この絶縁
性基板上に形成された磁気抵抗材料からなる磁気検知部
と、前記磁気検知部より検知出力を取り出すための突起
端子電極と、前記突起端子電極からリードを取り出すた
めのリード取り出し電極を形成した絶縁性フィルムとを
備え、前記磁気検知部を形成した絶縁性基板と前記絶縁
性フィルムを樹脂を挟んで重ね合わせて硬化接着させ、
前記突起端子電極と前記リード取り出し電極とを圧着接
続してなるものである。

【００１１】

【作用】本発明は上記構成により、リード取り出し電極
を形成した絶縁性フィルムと磁気検知部を形成した絶縁
性基板とを樹脂を介して検知出力を取り出す突起端子電
極との接続を行うものである。

【００１２】この構造とすることで、磁気検知部を形成
した絶縁性基板には段差などの加工を必要とせず、か
つ、従来に比べ大幅な小形化による低コスト化を可能と
した磁気抵抗センサが得られるものである。さらに、絶
縁性フィルムを磁気検知部を形成した絶縁性基板全面に
樹脂を介して圧着、樹脂硬化により接続することで絶縁
性フィルムが磁気検知部の保護膜としての作用も有す
る。

【００１３】

【実施例】以下本発明の実施例の磁気抵抗センサについ
て図面を参照して説明する。

【００１４】（実施例１）実施例１の磁気抵抗センサの
構成を示す図１において、（ａ）図は磁気抵抗検知部を
形成した絶縁性基板とリード取り出し電極を形成した絶
縁性フィルムの分解斜視図、（ｂ）図は（ａ）図の基板
とフィルムを重ね合わせて構成された磁気抵抗センサの
断面図を示す。

【００１５】（ａ）図において、ガラスまたはアルミナ
などの絶縁性基板１上に、ニッケル−コバルト（Ｎｉ−
Ｃｏ）などの磁性体を真空蒸着法またはスパッタリング
法により形成し、形成膜上に検知出力を取り出す突起端
子電極２をフォトリソプロセスおよび金（Ａｕ）などの
電解めっきなどにより所望の位置に１０μｍ以下で形成
し、その後フォトエッチング法により所望のパターン磁
気検知部３を形成したものを示し、磁気検知部３および
突起端子電極２を形成する順番は逆にしてもよい。な
お、突起端子電極２の形成は無電解めっき、その他の方
法にて形成してもよい。

【００１６】（ａ）図において、３０μｍ以下の薄い絶
縁性のポリイミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などの
有機フィルム（絶縁性フィルム４）上に銅−ニッケル−
金（Ｃｕ−Ｎｉ−Ａｕ）などからなる導電膜を真空蒸着
法またはスパッタリング法により形成し、フォトエッチ
ング法により所望のリード取り出し電極５を形成してい
る。

【００１７】（ｂ）図において、（ａ）図の絶縁性基板
１または絶縁性フィルム４のどちらかに樹脂６を塗布し
た後、磁気検知部３の検知出力を取り出す突起端子電極
２をリード取り出し電極５の一部に接するように合わせ
て重ね、加圧し紫外線を照射して樹脂６を硬化させ、硬
化による樹脂６の収縮により突起端子電極２とリード取
り出し電極５の一部を結合させる。

【００１８】上記条件にて作成した磁気抵抗センサは、
磁気検知部の表面がフラットに形成でき従来の磁気検知
部の保護膜と同等以下の膜厚に形成されギャップを小さ
くすることが容易にでき、所望の出力が得られた。

【００１９】このようにして作成した磁気抵抗センサ素
子の信頼性を耐湿試験より確認した。試験条件は、２気
圧１２１℃のプレッシャクラッカー試験で行った。その
結果９６時間後の不良数は従来は１００素子中３素子で
あったが本実施例は１００素子中１素子であった。

【００２０】上記結果より、従来と同等以上の信頼性を
得ることができた。 （実施例２）実施例２の磁気抵抗センサを示す図２
（ａ），（ｂ）において、図１に示す絶縁性フィルム４
のリード取り出し電極５を形成した裏面に、チタン、
銅、金（Ｔｉ，Ｃｕ，Ａｕ）などの非磁性のメタルまた
はガラス、酸化物などの耐摩耗性物質からなる薄膜７を
コーティングした絶縁性フィルム４ａを用いて、さらに
（ｂ）図に示すように上記樹脂６の樹脂硬化を熱による
硬化を用いて実施例１と同様に図１（ａ）に示す基板に
図２（ａ）のフィルムの電極形成面を重ねて磁気抵抗セ
ンサを作成した。

【００２１】この場合には、図４に示すロータ２１と磁
気抵抗センサ２３にほこりなどが侵入した場合に生じる
磁気抵抗センサ２３の破壊に対する強度性においては従
来以上の特性を有していた。

【００２２】（実施例３）実施例３の磁気抵抗センサを
示す図３において、図１に示す絶縁性フィルム４にガラ
スなどの無機フィルムを用いるとともに、リード取り出
し電極５を形成した裏面に、電流より発生する磁界を検
知するための配線電流線８を形成した２００μｍの絶縁
性フィルム４ｂを用いて実施例１と同様に図示していな
いが、図１（ａ）に示す基板に図３のフィルムの電極形
成面を重ねて磁気抵抗センサを作成した。

【００２３】上記のように作成した磁気抵抗センサに、
電流より発生する磁界を検知するための電流線８に電流
を流し磁気検知した結果、従来の基板厚（６００μｍ）
の磁気抵抗センサに比べ３倍の出力が得られた。出力増
大により微小電流の検知をすることが可能となった。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明により明らかなように本発明
の磁気抵抗センサによれば、リード取り出し電極を形成
した絶縁性フィルムと磁気検知部を形成した絶縁性基板
とを樹脂を介して検知出力を取り出す突起端子電極との
接続を行うものであり、本発明の目的である磁気検知部
上の形成膜を均一に、しかも従来の保護膜と同等の膜厚
に形成することができる。なお、基板として段差を形成
するなどの特殊な加工を必要とせず、ガラス基板などの
安価な基板が使用できるとともに磁気抵抗センサの形状
を大幅に小形化でき、低コスト化ができる。さらに、絶
縁性フィルムにより磁気検知部の保護を行うこともで
き、保護膜を無くして工程を簡略化する効果も得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の実施例１の磁気抵抗センサの磁
気検知部を形成した絶縁性基板と絶縁性フィルムの分解
斜視図 （ｂ）同それぞれ基板とフィルムの電極形成面を重ね合
わせた構成を示す断面図

【図２】（ａ）本発明の実施例２の磁気抵抗センサのリ
ード取り出し電極を形成した絶縁性フィルムの斜視図 （ｂ）同図１（ａ）の基板に図２（ａ）のフィルムを重
ね合わせた構成を示す断面図

【図３】本発明の実施例３の磁気抵抗センサのリード取
り出し電極を形成した絶縁性フィルムの斜視図

【図４】従来の磁気抵抗センサの使用応用例を示す概略
斜視図

【図５】従来の磁気抵抗センサの断面図

【図６】従来の他の磁気抵抗センサの使用応用例を示す
側面図

【図７】従来の他の磁気抵抗センサの断面図

【符号の説明】

１ 絶縁性基板 ２ 突起端子電極 ３ 磁気検知部 ４ 絶縁性フィルム ５ リード取り出し電極 ６ 樹脂

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 倉増 敬三郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 竹内 寛 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性基板と、この絶縁性基板上に形成
   された磁気抵抗材料からなる磁気検知部と、前記磁気検
   知部より検知出力を取り出すための突起端子電極と、前
   記突起端子電極からのリード取り出し電極を形成した絶
   縁性フィルムとを備え、前記磁気検知部を形成した絶縁
   性基板と前記突起端子電極からのリード取り出し電極を
   形成した絶縁性フィルムを樹脂を挟んで重ね合わせて硬
   化接着させ、前記突起端子電極と前記リード取り出し電
   極とを圧着接続してなる磁気抵抗センサ。
2. 【請求項２】 リード取り出し電極を形成した絶縁性フ
   ィルムに、有機フィルムを用いた請求項１記載の磁気抵
   抗センサ。
3. 【請求項３】 リード取り出し電極を形成した絶縁性フ
   ィルムの前記リード取り出し電極を形成した面の裏側
   に、非磁性の耐摩耗性物質をコーティングした請求項１
   記載の磁気抵抗センサ。
4. 【請求項４】 リード取り出し電極を形成した絶縁性フ
   ィルムの前記リード取り出し電極を形成した面の裏側
   に、電流より発生する磁界を検知するための配線を形成
   した請求項１記載の磁気抵抗センサ。