JPH08237910A - 磁気センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気抵抗素子チップの複雑な結線作業や結線
部の樹脂封止を排除するようにした、磁気センサを提供
すること。 【構成】 磁気抵抗素子チップ１１と、磁気抵抗素子チ
ップを保持するホルダー１２と、ホルダーに設けられた
外部接続用のリード端子１３と、磁気抵抗素子チップが
ホルダーに挿入保持された状態にて、磁気抵抗素子チッ
プの接続端子１１ｂが当接するようにホルダーに設けら
れた接続端子１３ａとを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばモータの回転速
度，回転角，回転方向等を検出するために使用される、
磁気抵抗素子を利用した、回転検出用の磁気センサに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】このような磁気センサは、例えば円周方
向に多極着磁されたロータマグネットを有するモータの
回転速度を検出するために、ロータマグネットの外周縁
付近に配設された磁気抵抗素子により、回転するロータ
マグネットの磁極変化を電気抵抗の変化に変換し、これ
を流れる電流の変化として、検出するようにしている。
ところで、このような磁気センサは、従来は、例えば基
板上に表面実装されるホルダーに対して、磁気抵抗素子
チップを貼着すると共に、この磁気抵抗素子チップの電
極端子をホルダーの接続端子に対して結線することによ
り、構成されている。

【０００３】上記ホルダーは、例えばプラスチック等に
より形成されており、基板への電気的接続のために実装
面に露出したリード端子が、一体成形されている。

【０００４】磁気抵抗素子チップの電極端子とホルダー
の接続端子との結線は、リード線のハンダ付けや、ワイ
ヤボンディングによって、行なわれる。そして、これら
のリード線やボンディイグワイヤによる結線を補強し、
または保護するために、結線部分が樹脂により封止され
るようになっている。

【０００５】このように構成された磁気センサによれ
ば、ホルダーを実装すべき基板の実装位置に載置するこ
とにより、ホルダーの実装面に露出したリード端子を、
このリード端子を実装すべき基板表面の接続パターンま
たは接続ランドに対して当接させる。この状態で、リフ
ローハンダまたはディップハンダにより、このリード端
子は、基板表面の接続パターンまたは接続ランドに対し
てハンダ付けされる。かくして、磁気センサは、ホルダ
ーが基板に対して機械的に取り付けられ、且つ電気的に
接続されることになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな磁気センサにおいては、磁気抵抗素子チップは、ホ
ルダーに対して貼着され、さらにその電極端子が、ホル
ダーの接続端子に対して結線されることにより、ホルダ
ーに対して取り付けられるので、貼着作業及び結線作業
が必要である。従って、工程数が多くなり、作業が複雑
になるため、組立コストが高くなってしまう。さらに、
結線部分を補強及び保護するために樹脂による封止が必
要である。このため、封止用の樹脂を用意する必要があ
り、材料コスト及び組立コストがさらに高くなってしま
うという問題があった。

【０００７】本発明は、以上の点に鑑み、磁気抵抗素子
チップの複雑な結線作業や結線部の樹脂封止をしなくて
済むようにした、磁気センサを提供することを目的とし
ている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、磁気抵抗素子チップと、磁気抵抗素子チップを保
持するホルダーと、ホルダーに設けられた外部接続用の
リード端子と、前記磁気抵抗素子チップが前記ホルダー
に挿入保持された状態にて、磁気抵抗素子チップの電極
端子が当接するようにホルダーに設けられた接続端子
と、を備えている、磁気センサにより、達成される。

【０００９】

【作用】上記構成によれば、磁気抵抗素子チップがホル
ダーに挿入されることにより、この磁気抵抗素子チップ
の電極端子が、ホルダーに設けられた接続端子に接触す
る。これにより、磁気抵抗素子チップのホルダーへの挿
入と同時に、この磁気抵抗素チップの電極端子が、ホル
ダーの接続端子に電気的に接続される。

【００１０】前記接続端子が、それぞれ前記外部接続用
のリード端子に接続されている場合には、磁気抵抗素子
チップのホルダーへの挿入によって、この磁気抵抗素子
チップの各電極端子が、ホルダーの外部接続用のリード
端子に電気的に接続されることになる。

【００１１】前記接続端子が、前記外部接続用のリード
端子と一体に形成されている場合には、ホルダー製造の
際に、接続端子をリード端子に接続する作業が不要にな
る。

【００１２】磁気抵抗素子チップの電極端子が、チップ
表面に露出するように形成されている場合には、磁気抵
抗素子チップの電極端子が直接にホルダーの接続端子に
接続されることになる。従って、磁気抵抗素子チップの
電極端子が、表面に露出している場合、接続が容易にお
こなわれることになる。

【００１３】磁気抵抗素子チップの電極端子が、磁気抵
抗素子チップが実装された接続用基板の表面に形成され
ている場合には、磁気抵抗素子チップの電極端子が、接
続用基板を介して、ホルダーの接続端子に接続されるこ
とになる。従って、磁気抵抗素子チップの電極端子が、
裏面または側縁に露出している場合であっても、接続が
容易におこなわれることになる。

【００１４】

【実施例】以下、この発明の好適な実施例を図１乃至図
８を参照しながら、詳細に説明する。尚、以下に述べる
実施例は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に
好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲
は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載
がない限り、これらの態様に限られるものではない。

【００１５】図１及び図２は、本発明による磁気センサ
の第一の実施例を示している。図１及び図２において、
磁気センサ１０は、磁気抵抗素子チップ１１と、ホルダ
ー１２と、ホルダー１２内に設けられたリード端子１３
とを含んでいる。

【００１６】磁気抵抗素子チップ１１は、磁気抵抗素
子、即ち、磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド素子（ＭＲ素
子ともいう）を含んでおり、その抵抗が、磁気抵抗素子
の磁化の向きと磁気抵抗素子を流れる電流の向きとの相
対的な角度に依存することを利用している。そして、磁
気抵抗素子チップ１１は、図３に示すように、扁平な方
形に構成されていると共に、その表面中央付近に感磁部
１１ａを備え、また一側の側縁（図示の場合、下縁）に
て、表面に露出した複数個（図示の場合、４個）の電極
端子１１ｂを備えている。各電極端子１１ｂは、それぞ
れ感磁部１１ａに接続されることにより、感磁部１１ａ
に対する給電電極として、また感磁部１１ａの電流を検
出するための取出電極として作用する。

【００１７】上記ホルダー１２は、例えばプラスチック
等の絶縁材料により成形されており、磁気抵抗素子チッ
プ１１を受容する挿入部１２ａと、実装面（図示の場
合、下面）から下方に突出する位置決め用ピン１２ｂと
を備えている。挿入部１２ａは、磁気抵抗素子チップ１
１の電極端子１１ｂ側を受容し、この磁気抵抗素子チッ
プ１１を保持し得るように、形成され且つ大きさが選定
されている。位置決め用ピン１２ｂは、ホルダー１２が
実装基板に実装されるとき、実装基板に設けられた位置
決め孔に嵌入する。これにより、ホルダー１２は、実装
基板の表面の所定位置に位置決めされる。

【００１８】上記リード端子１３は、それぞれ例えばリ
ン青銅等の弾性を有する導電材料から構成されていて、
ホルダー１２に対してインサート成形等により、互いに
平行に並んで一体成形されている。そして、各リード端
子１３は、その一端１３ａが、ホルダー１２の挿入部１
２ａ内にて、一側に並んで露出すると共に、折曲げ加工
により弾性を付されている。これにより、各リード端子
１３の一端１３ａは、ホルダー１２の挿入部１２ａ内に
挿入された磁気抵抗素子チップ１１を他側に押圧して、
磁気抵抗素子チップ１１をホルダー１２の挿入部１２ａ
内に保持し得るようになっている。また、このリード端
子１３は、その他端１３ｂが、ホルダー１２の実装面に
沿って延びることにより、この実装面にて露出するよう
になっている。これにより、ホルダー１２が実装基板の
表面に載置されたとき、各リード端子１３の他端１３ｂ
が、この実装基板の表面に形成された接続パターンまた
は接続ランドに対して接触する。

【００１９】本実施例による磁気センサ１０は、以上の
ように構成されており、図１及び図２に示すように、磁
気抵抗素子チップ１１がホルダー１２の挿入部１２ａ内
に上方から挿入される。これにより、この磁気抵抗素子
チップ１１は、この挿入部１２ａ内にて、リード端子１
３の一端１３ａの弾性により、図２にて矢印Ａで示すよ
うに、他側に付勢される。従って、この磁気抵抗素子チ
ップ１１は、挿入部１２ａ内に保持されることになる。

【００２０】さらに、挿入部１２ａ内への挿入と同時
に、この磁気抵抗素子チップ１１の各電極端子１１ｂ
が、ホルダー１２の挿入部１２ａ内にて、それぞれ対応
するリード端子１３の一端１３ａに当接する。これによ
り、磁気抵抗素子チップ１１の各電極端子１１ｂは、リ
ード端子１３に電気的に接続される。この場合、リード
端子１３の一端１３ａが折曲げにより弾性を付与されて
いることから、この一端１３ａは、磁気抵抗素子チップ
１１の各電極端子１１ｂの表面に押圧される。従って、
各電極端子１１ｂとリード端子１３との接続が確実にお
こなわれる。

【００２１】かくして、磁気抵抗素子チップ１１をホル
ダー１２の挿入部１２ａ内に挿入するだけの簡単な作業
によって、磁気抵抗素子チップ１１は、ホルダー１２に
保持されると共に、リード端子１３に対して電気的に接
続されることになる。さらに、この場合、磁気抵抗素子
チップ１１の電極端子１１ｂとリード端子１３の接続部
分は、ホルダー１２の挿入部１２ａ内に位置するので、
補強・保護等のために樹脂封止する必要がない。

【００２２】このように構成された磁気センサ１０を、
例えばモータの速度センサとして使用する場合には、図
４に示すように、実装される。図４において、モータ２
０は、基板２１と、ロータ２２と、ロータ２２に取り付
けられたロータマグネット２３と、基板２１上に取り付
けられた駆動用コイル２４とから構成されていると共
に、ロータ２２の外周面に対向するように、基板２１上
に配設された磁気センサ１０とを含んでいる。

【００２３】ロータ２２は、磁性体によりほぼ円板状に
形成されていて、紙面の上下方向に延びる回転軸（図示
せず）の回りに回転可能に支持されている。ロータマグ
ネット２３は、例えばフェライト等の強磁性体でリング
状の形成され、ロータ２２の下面に取り付けられてい
て、円周方向に関してＳ極，Ｎ極が交互に多極着磁され
ている。

【００２４】駆動用コイル２４は、ロータマグネット２
３に対向するように、基板２１上に配設されていて、外
部から駆動電圧が供給される。これにより、駆動用コイ
ル２４に発生する磁束が、ロータマグネット２３の磁界
と作用することにより、ロータ２２及びロータマグネッ
ト２３が回転軸の周りに回動される。

【００２５】ここで、磁気センサ１０は、そのホルダー
１２の下面から突出した位置決め用ピン１２ｂが、上記
基板２１に設けられた位置決め孔２１ａに嵌入すること
により、基板２１上に位置決めされ、固定される。これ
により、磁気センサ１０の磁気抵抗素子チップ１１は、
その感磁部１１ａが、ロータ２２の外周面に対向する。
従って、ロータ２２及びロータマグネット２３が回転軸
の周りに回動するとき、磁気センサ１０の磁気抵抗素子
チップ１１の感磁部１１ａには、ロータマグネット２３
の多極着磁による磁束変化が作用する。かくして、磁気
抵抗素子チップ１１は、その抵抗が、磁束変化により変
化し、取出電極としてのリード端子１３の電流が変化す
ることになる。この電流変化が外部の検出部によって検
出され、モータ２０の速度が検出される。

【００２６】図５及び図６は、本発明による磁気センサ
の第二の実施例を示している。図５及び図６において、
磁気センサ３０は、磁気抵抗素子チップ３１と、磁気抵
抗素子チップ３１が実装される接続用基板３２と、ホル
ダー３３と、ホルダー３３内に設けられたリード端子３
４とを含んでいる。

【００２７】この実施例では、磁気抵抗素子チップ３１
は、図１の場合と同じ構造及び作用を有し、形状が異な
っている。即ち、磁気抵抗素子チップ３１は、図７に示
すように、扁平な方形に構成されていると共に、その表
面中央付近に感磁部３１ａを備え、また四隅の側縁に露
出した複数個（図示の場合、４個）の電極端子３１ｂを
備えている。 各電極端子３１ｂは、それぞれ感磁部３
１ａに接続されることにより、感磁部３１ａに対する給
電電極として、また感磁部３１ａの電流を検出するため
の取出電極として作用する。

【００２８】接続用基板３２は、磁気抵抗素子チップ３
１より一回り大きく形成されており、その表面には、図
７に示すように、磁気抵抗素子チップ３１の各電極端子
３１ｂに対応する位置に形成された複数個（図示の場
合、４個）の接続パターンまたは接続ランド３２ａと、
一方の側縁（図示の場合、下縁）に形成された複数個
（図示の場合、４個）の接点部３２ｂとを備えている。
この接続パターンまたは接続ランド３２ａと対応する接
点部３２ｂは、互いに接続用基板３２の表面に形成され
た導電パターン（図示せず）により接続されている。

【００２９】上記ホルダー３３は、例えばプラスチック
等の絶縁材料により成形されており、接続用基板３２を
受容する挿入部３３ａと、実装面（図示の場合、下面）
から下方に突出する位置決め用ピン３３ｂとを備えてい
て図１の実施例の場合と形状が異なる。

【００３０】リード端子３４は、図１の実施例と同様に
形成され、その一端３４ａが、ホルダー３３の挿入部３
３ａ内にて、一側に並んで露出すると共に、折曲げ加工
により弾性を付されている。これにより、各リード端子
３４の一端３４ａは、ホルダー３３の挿入部３３ａ内に
挿入された接続用基板３２を他側に押圧して、この接続
用基板３２をホルダー３３の挿入部３３ａ内に保持し得
るようになっている。また、このリード端子３４は、そ
の他端３４ｂが、ホルダー３３の実装面に沿って延びる
ことにより、この実装面にて露出するようになってい
る。

【００３１】第二の実施例による磁気センサ３０は、以
上のように構成されており、図７に示すように、先づ、
磁気抵抗素子チップ３１が接続用基板３２に対して実装
される。この実装は、例えば磁気抵抗素子チップ３１を
接続用基板３２の所定位置に載置した状態で、磁気抵抗
素子チップ３１の各電極端子３１ｂが接続用基板３２の
接続ランド３２ａにハンダ付けされることにより行なわ
れる。続いて、接続用基板３２がホルダー３３の挿入部
３３ａ内に上方から挿入される。これにより、この接続
用基板３２は、この挿入部３３ａ内にて、リード端子３
４の一端３４ａの弾性により、図８にて矢印Ａで示すよ
うに、他側に付勢される。従って、この接続用基板３２
は、挿入部３３ａ内に、保持されることになる。

【００３２】さらに、挿入部３３ａ内への挿入と同時
に、この接続用基板３２の各接点部３２ｂが、ホルダー
３３の挿入部３３ａ内にて、それぞれ対応するリード端
子３４の一端３４ａに当接する。これにより、磁気抵抗
素子チップ３１の各電極端子３１ｂは、接続用基板３２
を介して、それぞれリード端子３４に電気的に接続され
る。この場合、リード端子３４の一端３４ａが折曲げに
より弾性を付与されていることから、この一端３４ａ
は、接続用基板３２の各接点部３２ｂの表面に押圧され
る。従って、接続用基板３２の各接点部３２ｂとリード
端子３４との接続が確実におこなわれる。

【００３３】かくして、この実施例においても、磁気抵
抗素子チップ３１は、第一の実施例と同様に簡単な作業
で接続でき、しかも、接続部分の補強・保護等のために
樹脂封止する必要がない。

【００３４】このように構成された磁気センサ３０は、
実装基板３５に対して実装される場合、ホルダー３３の
位置決め用ピン３３ｂが、実装基板３５に設けられた位
置決め孔３５ａに嵌入されることにより、位置決めされ
ると共に、ホルダー３３の実装面に露出したリード端子
３４の他端３４ｂが、実装基板３５の表面に形成された
導電パターン（図示せず）に当接され、ハンダ付け等に
より接続される。

【００３５】上記実施例においては、磁気抵抗素子チッ
プ１１，３１は、ホルダ１２，３３ーに対して、直接に
または接続用基板３２を介して挿入されているので、磁
気抵抗素子チップ１１，３１自体に故障等の不具合が発
生した場合には、磁気抵抗素子チップ１１，３１をホル
ダー１２，３３から取り外して、新しい磁気抵抗素子チ
ップ１１，３１をホルダー１２，３３に挿入することに
より、容易に交換がおこなわれることになる。また、ホ
ルダー１２，３３は、基板２１，３５の表面に表面実装
されるようになっているが、これに限らず、リード線に
よって、基板や他の部品等に接続されるようにしてもよ
いことは明らかである。

【００３６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、磁
気抵抗素子チップの複雑な結線作業や結線部の樹脂封止
を必要としない磁気センサを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による磁気センサの第一の実施例を示す
正面図である。

【図２】図１の磁気センサの断面図である。

【図３】図１の磁気センサで使用される磁気抵抗素子チ
ップの正面図である。

【図４】図１の磁気センサを速度センサとして実装した
モータの要部を示す概略断面図である。

【図５】本発明による磁気センサの第二の実施例を示す
正面図である。

【図６】図５の磁気センサの平面図である。

【図７】図５の磁気センサで使用される磁気抵抗素子チ
ップの斜視図である。

【図８】図５の磁気センサの基板への実装状態を示す概
略斜視図である。

【符号の簡単な説明】

１０ 磁気センサ １１ 磁気抵抗素子チップ １２ ホルダー １３ リード端子 ２０ モータ ２１ 基板 ２２ ロータ ２３ ロータマグネット ３０ 磁気センサ ３１ 磁気抵抗素子チップ ３２ 接続用基板 ３３ ホルダー ３４ リード端子 ３５ 実装基板

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気抵抗素子チップと、 磁気抵抗素子チップを保持するホルダーと、 ホルダーに設けられた外部接続用のリード端子と、 前記磁気抵抗素子チップが前記ホルダーに挿入保持され
   た状態にて、磁気抵抗素子チップの電極端子が当接する
   ように前記ホルダーに設けられた接続端子とを備えてい
   ることを特徴とする磁気センサ。
2. 【請求項２】 前記接続端子が、前記外部接続用のリー
   ド端子に接続されていることを特徴とする請求項１に記
   載の磁気センサ。
3. 【請求項３】 前記接続端子が、前記外部接続用のリー
   ド端子と一体に形成されていることを特徴とする請求項
   １に記載の磁気センサ。
4. 【請求項４】 前記磁気抵抗素子チップの電極端子が、
   チップ表面に露出するように形成されていることを特徴
   とする請求項１に記載の磁気センサ。
5. 【請求項５】 前記磁気抵抗素子チップの電極端子が、
   前記磁気抵抗素子チップが実装された接続用基板の表面
   に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の磁
   気センサ。