KR20060085609A - 자기 검출 장치 - Google Patents

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KR20060085609A
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마사히로 요코타니
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미츠비시덴키 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 목적은 제품 수율이 향상된 자기 검출 장치를 마련하는 것이다.
피검출체에 대향하여 배치되고 자계를 발생하는 자석을 갖는 수지 성형체(2)와, 피검출체의 이동에 수반하는 자계의 변화를 검출하는 자기 저항 소자 및 저항 조정부를 조립한 IC칩(3) 및 이 IC칩(3)이 탑재된 리드 프레임(6)이 수지 밀봉된 IC 패키지(4)를 구비한 자기 검출 장치의 제조 방법으로서, IC 패키지(4) 및 수지 성형체(2)를 일체화하는 공정과, 이 후, 자기 저항 소자와 자석(1)의 상대적인 위치 어긋남에 수반하여 발생하는 신호의 어긋남을 보정하기 위해, 자계를 자기 저항 소자에 인가한 때의 자기 저항 소자로부터 생기는 신호를 저항 조정부의 조정에 의해 조정하는 공정을 포함한다.
자기 검출 장치, 자기 저항 소자

Description

자기 검출 장치{MAGNETIC DETECTION APPARATUS}
도 1은 본 발명의 제 1 실시예의 자기 검출 장치의 측단면도.
도 2는 도 1의 IC 패키지 및 수지 성형체의 부분 분해 사시도.
도 3은 도 1의 IC 패키지의 평면도.
도 4는 도 2의 프로빙부 부근의 단면도.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예의 자기 검출 장치의 전기 회로도.
도 6은 프로빙부의 부근의 다른 예를 도시한 단면도.
♣부호의 설명♣
1 : 자석 2 : 수지 성형체
3 : IC칩 4 : IC 패키지
6 : 제 1의 리드 프레임 9 : 압입부
10 : 핀 14 : 오목부
15 : 구멍 16 : 프로빙부
17 : 홈 20 : 제 1의 자기 저항 소자
21 : 제 2의 자기 저항 소자 27, 28 : 저항 조정부
본 발명은, 예를 들면 기어 형상 자성 회전체의 회전 각도를 검출하는 자기 검출 장치의 제조 방법 및 그 제조 방법에 의해 얻어진 자기 검출 장치에 관한 것이다.
종래의 자기 검출 장치로서, 자석과, 이 자석의 부근에 마련되고 자기 저항 소자가 조립된 IC칩을 구비하고, 자기 검출 장치에 접근하여 마련된 기어 형상의 자성 회전체의 회전에 수반하여 변화하는 자기 검출 소자에 인가되는 자계의 변화로부터 자성 회전체의 회전 상태를 검출하는 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
[특허 문헌 1] 일본 특허 제3235553호 공보
종래의 자기 검출 장치에서는, 제조 공정에서, 자석과 IC칩에 조립된 자기 저항 소자 사이에서 위치 어긋남이 생긴 때에, 그대로 바이어스 자계의 편차로 되고, 그 편차가 클 때에는, 자기 저항 소자의 출력과 비교 레벨이 교차하지 않는, 즉 펄스 출력이 나오지 않는 불량품이 생겨 버린다는 문제점이 있다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하는 것을 과제로 한 것으로, 제품 수율이 향상된 자기 검출 장치의 제조 방법, 및 자기 검출 장치를 얻는 것을 목 적으로 한다.
본 발명에 관한 자기 검출 장치의 제조 방법에서는, 피검출체에 대향하여 배치되고 자계를 발생하는 자석을 갖는 수지 성형체와, 상기 피검출체의 이동에 수반하는 상기 자계의 변화를 검출하는 자기 검출 수단을 조립한 IC칩, 및 이 IC칩이 탑재된 리드 프레임이 수지 밀봉된 IC 패키지를 구비한 자기 검출 장치의 제조 방법으로서,
상기 자기 검출 수단과 상기 자석의 상대적인 위치 어긋남에 수반하여 발생하는 상기 자기 검출 수단의 신호의 어긋남을 보정하기 위해, 상기 자계를 상기 자기 검출 수단에 인가한 상태에서 자기 검출 수단으로부터 생기는 신호를 조정하는 신호 조정 공정을 포함한다.
(제 1 실시예)
이하, 본 발명에 관한 자기 검출 장치의 한 실시예를 도면에 의거하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예의 자기 검출 장치의 측단면도이다.
이 자기 검출 장치는, 피검출체인 기어 형상의 자성 회전체(도시 생략)에 대향하여 배치되고 자계를 발생하는 자석(1)을 포함하는 수지 성형체(2)와, 자성 회전체의 회전에 수반하여 변화하는 상기 자계의 변화를 검출하는 자기 검출 수단인 자기 저항 소자가 조립된 IC칩(3)이 내장된 IC 패키지(4)와, IC 패키지(4) 및 수지 성형체(2)를 수지 밀봉한 외장 수지(18)를 구비하고 있다.
IC 패키지(4)는, 외래 노이즈에 대한 보호 회로를 형성하는 저항, 컨덴서 등의 칩 부품(5)과, 이 칩 부품(5), IC칩(3)을 솔더링에 의해 전기적으로 접속된 비자성의 제 1의 리드 프레임(6)과, 소정의 단자 끼리를 전기적으로 접속한 금(金) 와이어(7)와, IC칩(3), 칩 부품(5) 및 제 1의 리드 프레임(6)을 인서트 몰드 성형으로 수지 밀봉한 제 1의 수지부(8)를 구비하고 있다.
제 1의 수지부(8)의 하면에는 돌출한 압입부(9)가 형성되어 있다. 또한, 제 1의 수지부(8)의 하면에는, 도 2에 도시한 바와 같이 압입부(9)와 같은 방향으로 돌출한 한 쌍의 핀(10)이 형성되어 있다.
제 1의 리드 프레임(6)의 단자에는, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 프로빙부(16)가 마련되어 있다. 이 프로빙부(16)의 주위에는 수지가 프로빙부(16)에 침입하는 것을 방지하는 침입 방지 수단인 홈(溝)(17)이 형성되어 있다.
수지 성형체(2)는, 제 1의 리드 프레임(6)과 용접에 의해 전기적으로 접속되어 있음과 함께 자기 저항 소자의 출력 신호를 외부에 출력하는 커넥터 단자(11)를 갖는 제 2의 리드 프레임(12)과, 이 제 2의 리드 프레임(12)을 인서트 몰드 성형으로 수지 밀봉한 제 2의 수지부(13)를 구비하고 있다. 또한, 제 2의 수지부(13)의 윗면에는, 압입부(9)가 압입되는 오목부(14)가 형성되어 있다. 또한, 제 2의 수지부(13)의 윗면에는, 도 2에 도시한 바와 같이 핀(10)이 끼워넣어지는 구멍(15)이 형성되어 있다. IC 패키지(4)의 핀(10), 압입부(9) 및 수지 성형체(2)의 구멍(15), 오목부(14)에 의해, IC 패키지(4)와 수지 성형체(2)의 상대 위치를 정하며 또한 일 체화하는 위치 결정·일체화 수단을 구성하고 있다.
상기 구성의 자기 검출 장치에서는, 이 장치에 접근하여 마련된 자성 회전체의 회전에 의해, IC칩(3)에 조립된 자기 저항 소자에는 자성 회전체의 오목부와 볼록부가 교대로 접근하고, 그 때문에 자기 저항 소자에 인가하는 자석(1)으로부터의 자계가 변화한다. 이 자계의 변화는 자기 저항 소자에 의해 저항의 변화로서 검출된다. 자기 저항 소자에 발생한 저항의 변화는 커넥터 단자(11)를 통하여 컴퓨터 유닛(도시 생략)에 보내지고, 자성 회전체의 회전수가 검출된다.
다음에, 상기 구성의 자기 검출 장치의 제조 방법에 관해 설명한다.
우선, 최초에, 자기 저항 소자의 특성 편차를 조정한다. 이것은 종래의 자기 검출 장치에서도 행하고 있던 것으로, 자기 저항 소자가 조립된 IC칩(3)에 대해 행하여진다. 이 조정 공정에 의해 후공정에서 신호 조정을 위해 필요하게 되는 프로브부의 수가 삭감된다.
여기서, 자기 저항 소자의 특성 편차의 조정에 관해 상술한다.
도 5는 자기 검출 장치의 회로도이다. 제 1의 자기 저항 소자(20), 제 2의 자기 저항 소자(21)로 구성된 브리지 회로(22)가 차동 증폭 회로(23)에 접속되어 있다. 차동 증폭 회로(23)는, 브리지 회로(22)의 중점(24)에 발생한 전압을 소정의 증폭을 행한 전압을 출력한다. 이 차동 증폭 회로(23)의 출력은, 비교 회로(25)에서 2치로 변환되고, 출력 회로(26)를 경유하여 최종적으로는 출력 단자(30)로부터 펄스파로서 출력된다. 이 때, 제 1의 자기 저항 소자(20)와 제 2의 자기 저항 소자(21)의 저항치에 차가 있으면, 이 차도 증폭되어 버려서, 차동 증폭 회로(23)의 출력과 비교 회로(25)의 비교 레벨이 교차하지 않는 상태가 발생하여 버린다.
이와 같은 상태를 회피하기 위해 차동 증폭 회로(23)의 기준 전압을 조정한다. 구체적으로는 기준 전압을 결정하는 차동 증폭 회로(23)의 저항 조정부(27)의 저항치를 조정하여, 제 1의 자기 저항 소자(20), 제 2의 자기 저항 소자(21)의 특성 편차의 조정을 행한다.
제 1의 자기 저항 소자(20), 제 2의 자기 저항 소자(21)의 특성 편차의 조정이 종료된 후, IC칩(3), 칩 부품(5)을 비자성의 제 1의 리드 프레임(6)상에 탑재하고, 소정의 단자 끼리를 금 와이어(7)로 접속하고, 이것을 제 1의 수지부(8)로 수지 밀봉하여, IC 패키지(4)를 제작한다. 비자성의 제 1의 리드 프레임(6)을 사용하는 것은 자계의 산란을 방지기 위해서이다.
다음에, 이 IC 패키지(4)를 수지 성형체(2)에 조립한다. 이 때, IC 패키지(4)의 압입부(9), 핀(10)은 수지 성형체(2)의 오목부(14), 구멍(15)에 끼워넣어지고, IC 패키지(4) 및 수지 성형체(2)는, 덜거덕거림이 생기지 않도록 일체화된다. 또한, IC 패키지(4) 및 수지 성형체(2)의 위치 결정, 및 일체화에 관해서는, 확실하게 위치 결정 및 일체화가 이루어지는 것이면, 특히 이들의 구성으로 한정되는 것이 아니다.
다음에, IC 패키지(4)의 자기 저항 소자와 수지 성형체(2)의 자석(1)과의 상대적인 위치 어긋남에 수반하여 발생하는 출력 단자(30)로부터의 출력 신호의 어긋남을 보정하기 위해, 재차 조정을 행한다.
구체적으로는 비교 회로(25)의 비교 레벨을 결정하는 저항 조정부(28)의 저 항치를 조정한다. 이 비교 회로(25)의 저항 조정부(28), 앞서 설명한 차동 증폭 회로(23)의 저항 조정부(27)는 함께 IC칩(3) 내의 저항 조정부이다. 이 저항 조정부의 저항 조정을 행함으로써, 예를 들면 트리머블 저항이라는 추가의 저항 조정용 부품이 불필요하게 되고, 소형화가 확보된다.
여기서는, 저항 조정부(28)의 조정 수단으로서 제너재핑법을 이용한다. 제너재핑법이란 저항에 대해 병렬로 구성된 트랜지스터에 프로빙부(16)를 통과하여 전류를 흘림에 의해 쇼트시키는 기술이다. 즉, 이 조정을 행하지 않는 상태에서는 저항치가 존재하고, 조정을 시행함에 의해 저항치를 제로로 하는 것이 가능해진다.
제너재핑법은 프로빙부(16) 사이에 전류를 흘림으로써 조정이 가능하기 때문에, 저항 조정부(28)를 노출시킬 필요는 없고, IC칩(3)을 수지 밀봉한 채로 저항 조정부(28)의 저항치를 조정할 수 있다.
보통, IC칩(3)을 밀봉하는 수지는 에폭시 수지이고, 이 수지는 유동성이 매우 높고, 제 1의 리드 프레임(6)의 두께의 편차나 성형 조건에 따라서는 노출시키고 싶는 부분에도 수지가 덮여버리는 일이 있다. 당연히, 프로빙부(16)에 덮여버리면 전류를 흘릴 수 없기 때문에, IC칩(3) 내의 저항 조정을 할 수 없게 되어 버린다.
이에 대해서는, 프로빙부(16)의 주위에 홈(17)이 형성되어 있기 때문에, 이 홈(17)이 프로빙부(16)에 대한 수지의 침입을 방지하고, 프로빙부(16)의 노출이 확보되고, 안정된 저항 조정이 가능해진다.
또한, 제너재핑법 이외의 방법, 예를 들면 레이저 컷트법 등에서는 IC칩(3) 의 배선을 직접 절단하기 위해, IC칩(3)의 표면을 외부로 노출시켜 둘 필요가 있다. 또한, 이 경우, 먼지에 의한 단락이나 습도에 의한 부식 등에 주위를 기울일 필요가 있다.
그 후, IC 패키지(4)의 제 1의 리드 프레임(6)의 단부와 수지 성형체(2)의 제 2의 리드 프레임의 단부 등을 용접하여 접속한다.
최후로, 일체화된 IC 패키지(4) 및 수지 성형체(2)를 인서트 성형으로 커넥터 단자(11)를 노출한 상태에서 수지 밀봉함으로써, 외부가 외장 수지(18)로 덮인 자기 검출 장치가 제조된다.
또한, 상기 실시예에서는 침입 방지 수단으로서 홈(17)을 마련한 경우에 관해 설명했지만, 도 6에 도시한 바와 같이, 프로빙부(16)의 주위에 벽(19)을 형성하도록 하여도 좋다. 이 벽(19)은 도금을 시행하거나, 수지를 도포하거나 또는 실을 붙이는 등에 의해 형성할 수 있다.
또한, 상기 실시예에서는 자기 검출 수단으로서 자기 저항 소자(20, 21)를 이용하였지만, 물론 이것으로 한정되는 것이 아니고, 자계의 변화를 전압으로 바꾸는 홀 소자라도 좋다.
본 발명에 관한 자기 검출 장치의 제조 방법에 의하면, 자기 검출 수단과 자석과의 상대적인 위치 어긋남에 수반하여 발생하는 자기 검출 수단의 신호의 어긋남을 보정하기 위해, 자계를 자기 검출 수단에 인가한 상태에서 자기 검출 수단으 로부터 생기는 신호를 조정하는 신호 조정 공정을 포함하기 때문에, 제품 수율이 향상된 자기 검출 장치를 얻을 수 있다.

Claims (6)

  1. 피검출체에 대향하여 배치되고 자계를 발생하는 자석을 갖는 수지 성형체와,
    상기 피검출체의 이동에 따른 상기 자계의 변화를 검출하는 자기 검출 수단을 조립한 IC칩 및 상기 IC칩이 탑재된 리드 프레임이 수지 밀봉된 IC 패키지를 구비하고,
    상기 리드 프레임은, 상기 IC 칩에 조립된 조정 저항부의 저항치를 조정하는 조정용 단자로서의 프로빙부를 가지며,
    상기 IC 패키지는, 상기 수지 성형체에 상기 IC 패키지를 조립하여 일체화 한 상태에서 상기 프로빙부가 외부로 노출되는 개구를 가지며,
    상기 개구를 통해 상기 프로빙부에 전류를 흐르게 함으로서 상기 조정 저항부의 저항치를 조정하는 것으로서,
    상기 리드 프레임에 상기 프로빙부의 주위를 둘러쌓도록 하여 수지가 상기 프로빙부에 침입하는 것을 방지하는 침입방지 수단이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 검출장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 침입 방지 수단은 홈(溝))인 것을 특징으로 하는 자기 검출 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 침입 방지 수단은 벽(壁))인 것을 특징으로 하는 자기 검출 장치.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 항에 있어서,
    상기 수지 성형체 및 상기 IC 패키지에는, 수지 성형체 및 IC 패키지의 상대 위치를 정하며 또한 일체화하는 위치 결정·일체화 수단이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 검출 장치.
  5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리드 프레임은, 비자성 부재로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 검출 장치.
  6. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자기 검출 수단은, 자기 저항 소자인 것을 특징으로 하는 자기 검출 장치.
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