JPH02239675A - 磁気センサー及びその製造方法 - 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、強磁性材からなるセンサー部が基板上に形成
されてなる磁気センサー素子をリードフレーム上に固定
し、上記磁気センサー素子と上記リードフレームとを一
体的に保護用樹脂に封入してなる磁気センサー及びその
製造方法に関する。

（従来の技術） Ｎｉ−Ｆｅ，Ｎｉ−Ｃｏ等の強磁性材からなる薄膜を使
った磁気抵抗素子は，磁気変化に応じて抵抗値が変化し
、感度もよいので、例えば磁気エンコーダなどの磁気セ
ンサーとして用いられている。磁気エンコーダにおいて
分解能を高くするためには、磁気ロータの着磁ピッチを
細かくする必要があるが、磁気ロータの着磁ピッチを小
さくすると磁力が弱くなるので、磁気センサーから所定
のレベルの信号を得るためには磁気センサーと磁気ロー
タとのギャップを狭くしなければならない。しかるに、
従来の磁気センサーによれば、その構造上、磁気センサ
ーと磁気ロータとのギャップを狭くするのには限度があ
り、磁気エンコーダの分解能を高くするには限度があっ
た。以下、その理由をより詳細に説明する。

第７図に示す従来の磁気センサーの一例は、基板１２上
に強磁性材からなるセンサー部１３を形成し，センサー
部１３の一部に重ねて電極部１４を形成し、センサー部
１３の全面及び電極部１４の一部を第ＩＭ保護膜１７で
封入し，さらにその上を第２層保護膜１８で封入し、基
板１２上に設けたリード端子１５と電極部１４とをワイ
ヤ１６で接続したあと、このワイヤ接続部を樹脂１９で
接着封入したものである８第１層保護膜１７は例えばＳ
ｉｎ，膜などでなり、通常、蒸着によって形成される．
第２層保護膜１８は、例えばエポキシ樹脂などでなり，
印刷工法の一つであるシルクスクリーン法などによって
形成される。これらの保護膜１７．１８の厚みは２０〜
３０μＩ程度である。樹脂１９はエボキシ樹脂などが用
いられる。

第８図，第９図に示す従来の磁気センサーの他の例は，
基板２２上に強磁性材からなるセンサー部２３を所定の
パターンに形成してなる磁気センサー素子をリードフレ
ーム２５上に固定し、センサー部２３の一部を覆って形
成した電極部２４とリード端子２８とをワイヤ２６で接
続したあと，このワイヤ２６による接続部を含む上記磁
気センサー素子とリードフレーム２５とを，モールドや
キャスティング等の実装方法により、保護用樹脂２７に
よって一体的に封入してなるものである。

以上述べた第７図の例における保護膜１８の表面１８ａ
及び第８図、第９図の例における保護用樹脂２７の表面
２７ａは何れも平坦面であり、しかも，保護膜形成時に
その膜厚が決まってしまうため、例えば磁気エンコーダ
の磁気センサーとして用いる場合に、センサー部と磁気
ロータとのギャップが大きくな・り，磁気エンコーダの
分解能を高めるのに限度があった。

また、第７図に示す従来の磁気センサーによれば、保護
膜の厚みを印刷工法や蒸着工法でコントロールすること
ができ、比較的薄《することができるが、センサー部の
保護と，電極部及びワイヤ部の保護封止を同時に行なう
ことができず，工程が複雑になるという問題がある。さ
らに、保護膜の材質及び加工時期がワイヤ接続部の保護
膜の材質及び加工時期と異なるため、物性的に異質の接
合となり、高い信頼性が得られないという問題もある。

また，第８図，第９図に示す従来の磁気センサーによれ
ば、センサー部とワイヤ接続部とを同時に樹脂で封止し
保護することができるが、センサー部２３に対応する部
分の樹脂２７の厚みが３００μ閣程度と厚くなり、前述
のように磁気エンコーダの磁気センサーとして用いた場
合に高い分解能が得られない。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は，上記従来技術の問題点を解消するためになさ
れたもので、低コストで信頼性が高く、例えば磁気エン
コーダの磁気センサーとして用いた場合に高い分解能を
得ることができる磁気センサーを提供することを目的と
する． 本発明また、比較的簡単な工法によって精度のよい磁気
センサーを得ることができる磁気センサーの製造方法を
提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明にかかる磁気センサーは、リードフレームと、磁
気センサー素子と、保護用樹脂とを有してなるものにお
いて、上記保護用樹脂が，センサー部に対応する部分の
厚みがセンサー部に対応しない部分の厚みより簿くなる
ような円弧状に形成されていることを特徴とする． 本発明にかかる磁気センサーの製造方法は，強磁性材か
らなるセンサー部が基板上に配置されてなる磁気センサ
ー素子をリードフレームに固定する工程と、上記磁気セ
ンサー素子と上記リードフレームとを一体的に保護用樹
脂に封入する工程と、上記センサー部に対応する部分の
保護用樹脂の厚みがセンサー部に対応しない部分の保護
用樹脂の厚みより薄くなるように保護用樹脂の表面を円
弧状に研磨する工程とを有することを特徴とする。

（作用） センサー部に対応する部分の厚みがセンサー部に対応し
ない部分の厚みより薄くなるような円弧状に形成された
保護用樹脂の而を磁気ロータ等の被検出体の円弧状の面
に対向させて配置することができ、センサー部と被検出
体とのギャップを小さくすることができる。

磁気センサー素子とリードフレームとを一体的に封入し
た保護用の樹脂の表面を研磨することにより、保護用の
樹脂をセンサー部に対応する部分の厚みがセンサー部に
対応しない部分の厚みより薄くなるような円弧状に形成
することができる。

（実施例） 以下、第１図ないし第６図を参照しながら本発明にかか
る磁気センサー及びその製造方法の実施例について説明
する。

第１図ないし第３図において、磁気抵抗効果を有する強
磁性材，例えばＮｕ−Ｆｅ　，　Ｎｉ−Ｃｏがガラス等
の絶縁材でなる基板２上に全面蒸着されたあと、フォト
リソグラフィーの方法などによって上記薄膜の不要な部
分が除去されて所定のパターンの薄膜とされ、センサー
部３が形成されている。所定のパターンのセンサー部３
の両端部及び中間部にはこのセンサー部３の一部と重ね
て所定数の電極部４がＡ１等の蒸着等によって形成され
ている。上記センサー部３が基板２上に配置された形で
磁気センサー素子が形成されていて、この磁気センサー
素子がリードフレーム５上に固定されている。

磁気センサー素子とリードフレーム５との固定は、ダイ
ボンディング、即ち接着剤によって行なわれる。上記各
電極部４はそれぞれリード端子５ａ，５ｂ，５ｃにワイ
ヤ６を用いてワイヤボン塁ディングにより電気的に接続
されている。上記磁気センサー素子とリードフレーム５
は、各リード端子５ａ，５ｂ，５ｃの先端部を除いて全
面が保護用樹脂７によって一体的に封入されている。磁
気センサー素子は、保護用樹脂７によって封入されるこ
とにより、外部からの機械的な力に基づく損傷や，水分
や不純物等の侵入による腐食から保護され、物性の劣化
が防止される。保護樹脂７による磁気センサーの封入の
方法としては，トランスファーモールド法、キャスティ
ング法、ボッティンク法などがあり，樹脂としてはエポ
キシ樹脂を用いることができる。

さて、本発明にかかる磁気センサーの特徴的な構成とし
ては、上記保護用樹脂７の表面７ａが円弧状に形成され
ていることである。この円弧は，センサー部３に対応す
る部分の厚みが、センサー部３に対応しない部分の厚み
より薄くなるように、換言すれば、磁気センサーの幅方
向の中心側の厚みが両側の厚みよりも薄い凹状になるよ
うに形成されている。保護用樹脂７の表面を円弧状に形
成する手段としては、磁気センサー素子とリードフレー
ム５とを保護用樹脂７で封入したあと保護用樹脂７の表
面を研磨用ロータで研磨する方法を用いることができる
。保護用樹脂７の表面の研磨に当たっては、磁気センサ
ー１が組み合わせて用いられる被検出体の曲率半径に対
応した円弧に研磨し，また、磁気センサー１の出力信号
が最適となるような保護用樹脂７の厚みに研磨する。

上記実施例にかかる磁気センサー１によれば、保護用樹
脂７の表面７ａが、センサー部３に対応する部分の厚み
がセンサー部３に対応しない部分の厚みより薄くなるよ
うな円弧状に形成されているため，例えば磁気エンコー
ダのセンサーとして用いた場合に、被検出体に対してセ
ンサー部を近接させて配置することができ、被検出体の
着磁ピッチを細かくして分解能を高めることが可能とな
る。また，電極部４を含む磁気センサー素子及びリード
フレーム５全体を一度に保護用樹脂７で封入することが
できるため、製造工程が簡単であり，かつ、センサー部
３の保護用樹脂が即ち封入用樹脂であって同一材料から
なり、一度に成形することができるため、樹脂間に隙間
ができることはなく、水分や不純物等の侵入による故障
が防止され、信頼性が向上するという効果もある。

次に，本発明にかかる磁気センサーの製造方法の実施例
について説明する● 強磁性材からなるセンサー部３を基板２上に配置して磁
気センサー素子を形成する工程、この磁気センサー素子
をリードフレーム５に固定する工程，ワイヤ６のボンデ
ィングなどの工程は従来一般の工程を用いてもよいし，
前述の順序に従ってもよい．上記磁気センサー素子とリ
ードフレーム５は、次にトランスファーモールド工法や
キャスティング工法等を用いて全体を保護用樹脂７で封
入する。保護用樹脂７としては前述のようにエポキシ摺
脂などが用いられる。

次に．第４図、第５図に示すように、研磨ロータ８を用
いて磁気センサー１の上記保護用樹脂７の表面７ａを研
磨してこの表面７ａを円弧状に形成する．研磨ロータ８
は，鉄、フエライト等の強磁性体からなり、円柱状に加
工されている。そして，その局面に砂を吹き付けて表面
に凹凸をつけるいわゆるサンドブラストなどによって表
面を荒しておく．また、研磨ロータ８は磁気センサー１
と組み合わせて用いられる磁気エンコーダ等の被検出体
の着磁ピッチと同一ピッチでＮ極とＳ極に交互に周方向
に着磁しておく。このようにして作られた研磨ロータ８
を回転馳動しながらその周面に磁気センサー１のセンサ
ー部３に対応する部分の保護用樹脂７を対向させて押し
つけ、保護用樹脂７の表面７ａが円弧状になるように研
磨する。

このとき、センサー部３は研磨ロータ８の回転に伴う磁
気変化を検知してその出力信号が変化するので、磁気セ
ンサー１の出力信号をモニター９で観察しながら，研磨
を進め，最適な信号強度に達したとき研磨をやめる。最
適な信号強度とは，磁気センサー１の出力信号波形の大
きさ及び形が，定められた規定値に達していることをい
う。第６図は、保護用樹脂７の研磨を進めるに従って磁
気センサー１の出力信号が変化する様子を示しており、
（ａ）は研磨開始当初の例を、（ｂ）は研磨の途中の例
を，（Ｃ）は保護用樹脂７が最適な厚みに研磨されて最
適な信号強度が得られた例を示す．（Ｃ）のような信号
が得られたとき研磨を停止する。

このような工法によって得られる磁気センサーは、前述
の通り，保護用樹脂７の表面７ａが，センサー部３に対
応する部分の厚みがセンサー部３に対応しない部分の厚
みより薄くなるような円弧状に形成されることになる。

以上述べた磁気センサーの製造方法によれば，保護用樹
脂７の研磨に、着磁したロータ８を用いるため、磁気セ
ンサー１からの信号を観祭しながら研磨を進めることが
でき，センサー部３上の保護用樹脂７の厚みを極めて高
い精度で所定の厚みにコントロールすることができる。

また、このように保護用樹脂の厚みを研磨によって高い
精度でコントロールすることができることから、センサ
ー部上の保護膜とワイヤ接続部その他の保護膜とを同一
の材質で一度に成形することができ，工法的にも一体的
なモールド等の簡単な工法を採ることができるため，安
いコストで信頼性の高い磁気センサーを得ることができ
る。

なお、本発明にかかる磁気センサーは，磁気エンコーダ
のみでなく，各種機器の位置検出その他に適用可能であ
る。

（発明の効果） 本発明にかかる磁気センサーによれば、保護用樹脂の表
面が、センサー部に対応する部分の厚みがセンサー部に
対応しない部分の厚みより薄くなるような円弧状に形成
されているため、被検出体に対してセンサー部を近接さ
せて配置することができ、被検出体の着磁ピッチを細か
《して分解能を高めることが可能となる。また、電極部
を含む磁気センサー素子及びリードフレーム全体を一度
に保護用樹脂で封入することができるため、製造工程が
簡単であり，かつ、センサー部の保護用樹脂が即ち封入
用樹脂であって同一材料からなり、一度に成形すること
ができるため、樹脂間に隙間ができることはなく，水分
や不純物等の侵入による故障が防止され、信頼性が向上
するという効果もある。

また、本発明にかかる磁気センサーの製造方法によれば
、保護用樹脂の厚みを研磨によって高い精度でコントロ
ールすることができることから、センサー部上の保護膜
とワイヤ接続部その他の保護膜とを同一の材質でー・度
に成形することができ、工法的にも、一体的なモールド
等の簡単な工法を採ることができるため、安いコストで
信頼性の高い磁気センサーを得ることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる磁気センサーの実施例を示す一
部断面正面図、第２図は第１図中の線■−Ｈに沿う断面
図、第３図は上記実施例の平面図，第４図は本発明にか
かる磁気センサーの製造方法における研磨工程の例を示
す平面図、第５図は同上側面図、第６図は上記研磨工程
を進めながら得られる磁気センサー出力の変化の様子を
示す波形図、第７図は従来の磁気センサーの一例を示す
断面図、第８図は従来の磁気センサーの別の例を示す断
面図，第９図は同上平面図である。 １・・・磁気センサー，　　２・・・基板、　　３・・
・センサー部，　５・・・リードフレーム、　　７・・
・保護用樹脂、　７ａ・・・保護用樹脂の表面。 第６図 第４ 第７図 第８図 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、リードフレームと、このリードフレームに固定され
   ると共に、強磁性材からなるセンサー部が基板上に配置
   されてなる磁気センサー素子と、この磁気センサー素子
   と上記リードフレームとを一体的に封入する保護用樹脂
   とを有してなる磁気センサーにおいて、 上記保護用樹脂は、センサー部に対応する部分の厚みが
   センサー部に対応しない部分の厚みより薄くなるような
   円弧状に形成されていることを特徴とする磁気センサー
   。 ２、強磁性材からなるセンサー部が基板上に配置されて
   なる磁気センサー素子をリードフレームに固定する工程
   と、 上記磁気センサー素子と上記リードフレームとを一体的
   に保護用樹脂に封入する工程と、上記センサー部に対応
   する部分の保護用樹脂の厚みがセンサー部に対応しない
   部分の保護用樹脂の厚みより薄くなるように保護用樹脂
   の表面を円弧状に研磨する工程とを有する磁気センサー
   の製造方法。