[go: up one dir, main page]

JP2024026033A - Magnetic detection device, magnetic detection unit, magnetic detection system, and method for manufacturing magnetic detection unit - Google Patents

Magnetic detection device, magnetic detection unit, magnetic detection system, and method for manufacturing magnetic detection unit Download PDF

Info

Publication number
JP2024026033A
JP2024026033A JP2023065378A JP2023065378A JP2024026033A JP 2024026033 A JP2024026033 A JP 2024026033A JP 2023065378 A JP2023065378 A JP 2023065378A JP 2023065378 A JP2023065378 A JP 2023065378A JP 2024026033 A JP2024026033 A JP 2024026033A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
hole
magnetic detection
magnet
magnetic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2023065378A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
彩希 牛田
Saki Ushida
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Kasei Electronics Co Ltd
Original Assignee
Asahi Kasei Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Kasei Electronics Co Ltd filed Critical Asahi Kasei Electronics Co Ltd
Priority to US18/341,765 priority Critical patent/US12326488B2/en
Priority to CN202310801030.1A priority patent/CN117590298A/en
Publication of JP2024026033A publication Critical patent/JP2024026033A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)
  • Hall/Mr Elements (AREA)

Abstract

SOLUTION: There is provided a magnetic detection device including: a substrate including a hole portion into which a magnet is inserted from a side of one main surface, and a stopper for stopping, from a side of another main surface, the magnet inserted into the hole portion to prevent the magnet from protruding toward the side of the other main surface; and a magnetic sensor mounted at a position corresponding to the hole portion, in the other main surface. The substrate may include a first substrate, and a second substrate bonded to the first substrate from the side of the other main surface. The hole portion may be a first through hole formed in the first substrate. The stopper may include a region, in the second substrate, that closes the first through hole.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、磁気検出装置、磁気検出ユニット、磁気検出システム、および、磁気検出ユニットの製造方法に関する。 The present invention relates to a magnetic detection device, a magnetic detection unit, a magnetic detection system, and a method for manufacturing a magnetic detection unit.

特許文献1には、「組付けられて一体化されたパッケージ8と磁石10とホルダ11とからなる磁気検出体3をケース2内に位置決めして配置した状態で、磁気検出体3を樹脂4により封止する」(段落0014)と記載されている。
[先行技術文献]
[特許文献]
[特許文献1] 特開2005-337865号公報
Patent Document 1 states, ``With the magnetic detecting body 3 consisting of the assembled and integrated package 8, magnet 10, and holder 11 positioned and arranged inside the case 2, the magnetic detecting body 3 is placed in a resin 4. ” (Paragraph 0014).
[Prior art documents]
[Patent document]
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Publication No. 2005-337865

本発明の第1の態様においては、磁気検出装置を提供する。磁気検出装置は、一方の主面側から磁石が挿入される穴部と、前記穴部に挿入された前記磁石を他方の主面側から係止して前記他方の主面側へと突出するのを抑止するための係止部とを有する基板と、前記他方の主面における前記穴部に対応する位置に実装された磁気センサとを備える。 In a first aspect of the invention, a magnetic detection device is provided. The magnetic detection device has a hole portion into which a magnet is inserted from one main surface side, and the magnet inserted into the hole portion is locked from the other main surface side and protrudes toward the other main surface side. and a magnetic sensor mounted on the other main surface at a position corresponding to the hole.

上記の磁気検出装置において、前記基板は、第1基板と、前記他方の主面側から前記第1基板に貼り合わされた第2基板とを含んでもよい。上記の磁気検出装置において、前記穴部は、前記第1基板に形成された第1貫通孔であってもよい。上記の磁気検出装置において、前記係止部は、前記第2基板における前記第1貫通孔を塞ぐ領域を含んでもよい。 In the magnetic detection device described above, the substrate may include a first substrate and a second substrate bonded to the first substrate from the other main surface side. In the magnetic detection device described above, the hole portion may be a first through hole formed in the first substrate. In the magnetic detection device described above, the locking portion may include a region that closes the first through hole in the second substrate.

上記何れかの磁気検出装置において、前記第2基板は、前記第1基板よりも薄くてもよい。 In any of the above magnetic detection devices, the second substrate may be thinner than the first substrate.

上記何れかの磁気検出装置において、前記第2基板における前記第1貫通孔を塞ぐ領域の厚みは0.1mm以上0.6mm以下であってもよい。 In any of the above magnetic detection devices, a region of the second substrate that closes the first through hole may have a thickness of 0.1 mm or more and 0.6 mm or less.

上記何れかの磁気検出装置において、前記第2基板における前記第1貫通孔を塞ぐ領域は、前記磁石が通り抜けることができない第2貫通孔を含んでもよい。 In any of the above magnetic detection devices, the region of the second substrate that closes the first through hole may include a second through hole through which the magnet cannot pass.

上記何れかの磁気検出装置において、前記第1基板および前記第2基板は、接着剤で互いに接着されていてもよい。 In any of the above magnetic detection devices, the first substrate and the second substrate may be bonded to each other with an adhesive.

上記何れかの磁気検出装置において、前記第1基板および前記第2基板は、粘着シートによって互いに接着されていてもよい。 In any of the above magnetic detection devices, the first substrate and the second substrate may be adhered to each other with an adhesive sheet.

上記何れかの磁気検出装置において、前記第1基板および前記第2基板のそれぞれの主面の外形を成す輪郭は、実質的に同一であってもよい。 In any of the magnetic detection devices described above, the outlines forming the outer shapes of the respective main surfaces of the first substrate and the second substrate may be substantially the same.

上記何れかの磁気検出装置において、前記第2基板は、少なくとも一部が強磁性体によって形成されていてもよい。上記何れかの磁気検出装置において、前記第2基板の主面の外形を成す輪郭は、前記第1基板の主面の外形を成す輪郭と実質的に同一またはそれよりも小さくてもよい。 In any of the magnetic detection devices described above, at least a portion of the second substrate may be formed of a ferromagnetic material. In any of the above magnetic detection devices, the contour forming the outer shape of the main surface of the second substrate may be substantially the same as or smaller than the contour forming the outer shape of the main surface of the first substrate.

上記何れかの磁気検出装置において、前記係止部は、前記磁石を前記他方の主面側から係止する傾斜面を含んでもよい。 In any of the above magnetic detection devices, the locking portion may include an inclined surface that locks the magnet from the other main surface side.

上記何れかの磁気検出装置において、前記係止部は、前記磁石を前記他方の主面側から係止する段差を含んでもよい。 In any of the above magnetic detection devices, the locking portion may include a step that locks the magnet from the other main surface side.

上記何れかの磁気検出装置において、前記磁気センサは、磁気抵抗素子であってもよい。 In any of the above magnetic detection devices, the magnetic sensor may be a magnetoresistive element.

上記何れかの磁気検出装置において、前記磁気センサは、アンチモン化インジウム(InSb)を用いた半導体磁気抵抗素子(Semiconductor Magneto Resistive:SMR)であってもよい。 In any of the above magnetic detection devices, the magnetic sensor may be a semiconductor magneto resistive (SMR) using indium antimonide (InSb).

上記何れかの磁気検出装置において、前記磁気センサは、前記一方の主面側から見た場合に、前記磁石の外形を成す輪郭で囲まれる範囲内に配置されてもよい。 In any of the magnetic detection devices described above, the magnetic sensor may be arranged within a range surrounded by an outline forming the outer shape of the magnet when viewed from the one main surface side.

上記何れかの磁気検出装置において、前記磁石によって前記磁気センサに印加される磁束密度は、400mT以上であってもよい。 In any of the above magnetic detection devices, the magnetic flux density applied to the magnetic sensor by the magnet may be 400 mT or more.

本発明の第2の態様においては、磁気検出ユニットを提供する。磁気検出ユニットは、上記何れかの磁気検出装置を備えてもよい。磁気検出ユニットは、前記磁石を備えてもよい。磁気検出ユニットにおいて、前記磁石は、磁極の作用面を除く面の少なくとも一部が、前記穴部の側面に接着剤で固定されていてもよい。 In a second aspect of the invention, a magnetic detection unit is provided. The magnetic detection unit may include any of the magnetic detection devices described above. The magnetic detection unit may include the magnet. In the magnetic detection unit, at least a part of a surface of the magnet other than a working surface of a magnetic pole may be fixed to a side surface of the hole with an adhesive.

本発明の第3の態様においては、磁気検出システムを提供する。磁気検出システムは、被検出ユニットと、前記被検出ユニットに対向して設けられ、前記被検出ユニットの相対移動に伴う磁束密度の変化を検出する磁気検出ユニットとを備え、前記磁気検出ユニットは、前記被検出ユニットに対向する側の反対側に設けられる磁石と、前記反対側から前記磁石が挿入される穴部と、前記穴部に挿入された前記磁石を前記対向する側から係止して前記対向する側へと突出するのを抑止するための係止部とを有する基板と、前記基板の前記対向する側における前記穴部に対応する位置に実装される磁気センサとを有する。 In a third aspect of the invention, a magnetic detection system is provided. The magnetic detection system includes a detected unit and a magnetic detection unit that is provided opposite to the detected unit and detects a change in magnetic flux density due to relative movement of the detected unit, and the magnetic detection unit includes: A magnet provided on a side opposite to the side facing the detected unit, a hole into which the magnet is inserted from the opposite side, and a magnet inserted into the hole is locked from the opposite side. The magnetic sensor includes a substrate having a locking portion for preventing protrusion toward the opposing side, and a magnetic sensor mounted at a position corresponding to the hole on the opposing side of the substrate.

上記の磁気検出システムにおいて、前記磁石は、磁極の作用面を除く面の少なくとも一部が、前記穴部の側面に接着剤で固定されていてもよい。 In the magnetic detection system described above, at least a part of a surface of the magnet other than a working surface of a magnetic pole may be fixed to a side surface of the hole with an adhesive.

上記何れかの磁気検出システムにおいて、前記磁石によって前記磁気センサに印加される磁束密度は、400mT以上であってもよい。 In any of the above magnetic detection systems, the magnetic flux density applied to the magnetic sensor by the magnet may be 400 mT or more.

上記何れかの磁気検出システムにおいて、前記被検出ユニットは、前記磁気検出ユニット側に前記相対移動方向に沿って交互に配列された凹部および凸部を有してもよい。 In any of the above magnetic detection systems, the detected unit may have concave portions and convex portions alternately arranged along the relative movement direction on the magnetic detection unit side.

上記何れかの磁気検出システムにおいて、前記被検出ユニットは歯車であってもよい。 In any of the above magnetic detection systems, the detected unit may be a gear.

上記何れかの磁気検出システムにおいて、前記穴部は、前記反対側から見た場合に、前記磁石の外形を成す角形状の輪郭と相補的な角形状の輪郭を有してもよい。上記何れかの磁気検出システムにおいて、前記反対側から見た場合に、前記穴部の前記角形状の輪郭における複数の角部のうちの少なくとも1つは、前記穴部の前記角形状の主たる輪郭よりも外側に向かって凹んでいてもよい。 In any of the magnetic detection systems described above, the hole portion may have an angular outline complementary to an angular outline forming an outer shape of the magnet when viewed from the opposite side. In any of the above magnetic detection systems, when viewed from the opposite side, at least one of the plurality of corners in the angular outline of the hole is the main outline of the angular shape of the hole. It may be concave toward the outside.

上記何れかの磁気検出システムにおいて、前記基板は、第1基板と、前記被検出ユニットに対向する側から前記第1基板に貼り合わされた第2基板とを含んでもよい。上記何れかの磁気検出システムにおいて、前記穴部は、前記第1基板に形成された第1貫通孔であってもよい。上記何れかの磁気検出システムにおいて、前記係止部は、前記第2基板における前記第1貫通孔を塞ぐ領域を含んでもよい。上記何れかの磁気検出システムにおいて、前記第1基板および前記第2基板は、接着剤で互いに接着されていてもよい。上記何れかの磁気検出システムにおいて、前記第1貫通孔の周囲には、前記第1基板および前記第2基板の間からはみ出る前記接着剤を受け入れる受け部が形成されていてもよい。 In any of the above magnetic detection systems, the substrate may include a first substrate and a second substrate bonded to the first substrate from a side facing the detected unit. In any of the above magnetic detection systems, the hole portion may be a first through hole formed in the first substrate. In any of the above magnetic detection systems, the locking portion may include a region that closes the first through hole in the second substrate. In any of the above magnetic detection systems, the first substrate and the second substrate may be bonded to each other with an adhesive. In any of the above magnetic detection systems, a receiving portion may be formed around the first through hole to receive the adhesive protruding from between the first substrate and the second substrate.

上記何れかの磁気検出システムにおいて、前記基板は、第1基板と、前記被検出ユニットに対向する側から前記第1基板に貼り合わされた第2基板とを含んでもよい。上記何れかの磁気検出システムにおいて、前記穴部は、前記第1基板に形成された第1貫通孔であってもよい。上記何れかの磁気検出システムにおいて、前記係止部は、前記第2基板における前記第1貫通孔を塞ぐ領域を含んでもよい。上記何れかの磁気検出システムにおいて、前記第1基板および前記第2基板は、接着剤で互いに接着されていてもよい。上記何れかの磁気検出システムにおいて、前記反対側から見た場合に、前記第1基板および前記第2基板の間から前記第1貫通孔の内側に向かう前記接着剤のはみ出し範囲は、前記第1貫通孔の輪郭から0.2mm以内であってもよい。 In any of the above magnetic detection systems, the substrate may include a first substrate and a second substrate bonded to the first substrate from a side facing the detected unit. In any of the above magnetic detection systems, the hole portion may be a first through hole formed in the first substrate. In any of the above magnetic detection systems, the locking portion may include a region that closes the first through hole in the second substrate. In any of the above magnetic detection systems, the first substrate and the second substrate may be bonded to each other with an adhesive. In any of the magnetic detection systems described above, when viewed from the opposite side, a protruding range of the adhesive from between the first substrate and the second substrate toward the inside of the first through-hole is equal to It may be within 0.2 mm from the outline of the through hole.

本発明の第4の態様においては、磁気検出ユニットの製造方法を提供する。磁気検出システムの製造方法は、一方の主面側から磁石が挿入される穴部と、前記穴部に挿入された前記磁石を他方の主面側から係止して前記他方の主面側へと突出するのを抑止するための係止部とを有する基板に対して、前記基板の前記他方の主面における前記穴部に対応する位置に磁気センサを実装することと、前記基板の前記他方の主面側において、前記磁気センサに強磁性体または他の磁石を接近または接触させた状態で、前記穴部に前記磁石を挿入することにより、前記磁石の磁極の作用面を前記磁気センサに対して平行にすることと、前記磁石の前記作用面を除く面の少なくとも一部と、前記穴部の側面との間に接着剤を注入して硬化させることにより、前記磁石を前記穴部の前記側面に固定することとを備える。 In a fourth aspect of the present invention, a method of manufacturing a magnetic detection unit is provided. A method for manufacturing a magnetic detection system includes a hole portion into which a magnet is inserted from one main surface side, and a hole portion into which a magnet is inserted from the other main surface side, and the magnet inserted into the hole portion is locked from the other main surface side to the other main surface side. mounting a magnetic sensor at a position corresponding to the hole on the other main surface of the substrate, and a locking portion for preventing the substrate from protruding; By inserting the magnet into the hole with a ferromagnetic material or other magnet approaching or in contact with the magnetic sensor on the main surface side of the magnetic sensor, the working surface of the magnetic pole of the magnet is brought into contact with the magnetic sensor. By injecting and curing adhesive between at least a part of the surface of the magnet other than the working surface and the side surface of the hole, the magnet is placed parallel to the hole. and fixing to the side surface.

なお、上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。 Note that the above summary of the invention does not list all the features of the invention. Furthermore, subcombinations of these features may also constitute inventions.

第1実施形態による磁気検出システム10の模式的な側面図である。FIG. 1 is a schematic side view of the magnetic detection system 10 according to the first embodiment. 図1に示す磁気検出システム10の部分拡大図である。2 is a partially enlarged view of the magnetic detection system 10 shown in FIG. 1. FIG. 第1実施形態による磁気検出装置100の模式的な平面図である。FIG. 1 is a schematic plan view of a magnetic detection device 100 according to a first embodiment. 第1実施形態による磁気検出ユニット30の製造方法の一例を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating an example of a method for manufacturing the magnetic detection unit 30 according to the first embodiment. 第2実施形態による磁気検出装置200の模式的な側面図である。FIG. 2 is a schematic side view of a magnetic detection device 200 according to a second embodiment. 第3実施形態による磁気検出装置300の模式的な側面図である。FIG. 3 is a schematic side view of a magnetic detection device 300 according to a third embodiment. 第4実施形態による磁気検出装置400の模式的な側面図である。FIG. 4 is a schematic side view of a magnetic detection device 400 according to a fourth embodiment. 第5実施形態による磁気検出装置500の模式的な側面図である。FIG. 5 is a schematic side view of a magnetic detection device 500 according to a fifth embodiment. 第6実施形態による磁気検出装置600の模式的な平面図である。FIG. 6 is a schematic plan view of a magnetic detection device 600 according to a sixth embodiment. 図9に示す領域1000の拡大図である。10 is an enlarged view of region 1000 shown in FIG. 9. FIG. 図9の線I-Iにおいて磁気検出装置600を仮想的に切断した模式的なYZ断面図である。9 is a schematic YZ cross-sectional view of the magnetic detection device 600 taken along line II in FIG. 9. FIG. 第6実施形態による磁気検出装置600における第1基板611の第1貫通孔612を形成する方法の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the method of forming the 1st through-hole 612 of the 1st board|substrate 611 in the magnetic detection apparatus 600 by 6th Embodiment.

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. Furthermore, not all combinations of features described in the embodiments are essential to the solution of the invention.

図1は、第1実施形態による磁気検出システム10の模式図である。図1の紙面に向かって左方向をZ軸正方向、上方向をY軸正方向、手前方向をX軸正方向と定義する。なお、図1において、磁気検出ユニット30を破線の枠で示す。 FIG. 1 is a schematic diagram of a magnetic detection system 10 according to a first embodiment. When facing the paper of FIG. 1, the left direction is defined as the Z-axis positive direction, the upward direction is defined as the Y-axis positive direction, and the near side direction is defined as the X-axis positive direction. In addition, in FIG. 1, the magnetic detection unit 30 is shown by a broken line frame.

磁気検出システム10は、回転体20と、磁気検出ユニット30とを備える。本実施形態による磁気検出システム10は、磁気検出ユニット30によって回転体20の回転角度、回転速度、回転方向、または回転数の少なくとも1つ等の回転動作を検出する。 The magnetic detection system 10 includes a rotating body 20 and a magnetic detection unit 30. The magnetic detection system 10 according to the present embodiment detects a rotational operation of the rotating body 20, such as at least one of the rotation angle, rotation speed, rotation direction, and rotation speed, using the magnetic detection unit 30.

回転体20は、磁性体であって、凸部および/または凹部を有し、X軸方向に沿う回転軸を中心に回転する。回転体20は、例えば、回転軸に対して略直交する断面形状において凸部の頂点が回転軸を中心とする円周上に位置する。 The rotating body 20 is a magnetic body, has a convex portion and/or a concave portion, and rotates around a rotation axis along the X-axis direction. In the rotating body 20, for example, in a cross-sectional shape substantially perpendicular to the rotation axis, the apex of the convex portion is located on a circumference centered on the rotation axis.

回転体20は、磁気検出ユニット30側に相対移動方向に沿って交互に配列された凹部および凸部を有してよい。回転体20は、例えば、歯車であってよく、歯車状の部品であってもよい。図1は、回転体20が円盤状の形状を有し、当該円盤の円周における回転の移動方向に沿って凹部および凸部が交互に配列された例を示す。なお、回転体20は、被検出ユニットの一例である。 The rotating body 20 may have concave portions and convex portions arranged alternately along the relative movement direction on the magnetic detection unit 30 side. The rotating body 20 may be, for example, a gear or a gear-shaped component. FIG. 1 shows an example in which the rotating body 20 has a disk-like shape, and concave portions and convex portions are alternately arranged along the rotational movement direction on the circumference of the disk. Note that the rotating body 20 is an example of a detected unit.

磁気検出ユニット30は、回転体20のZ軸負側で回転体20に対向して設けられ、回転体20の相対移動に伴う磁束密度の変化を検出する。磁気検出ユニット30は、回転体20に対向する側の反対側に設けられる磁石Mと、回転体20に対向する側に設けられる磁気検出装置100とを備える。換言すると、磁気検出ユニット30において、Z軸負側から順に、磁石M、磁気検出装置100が配置される。なお、図1においては、単に説明のため、磁石Mの側面全体が見えるよう磁気検出装置100の一部を透かして示し、以降の図においても同様とする。 The magnetic detection unit 30 is provided facing the rotating body 20 on the Z-axis negative side of the rotating body 20, and detects changes in magnetic flux density due to relative movement of the rotating body 20. The magnetic detection unit 30 includes a magnet M provided on the opposite side to the side facing the rotating body 20, and a magnetic detection device 100 provided on the side facing the rotating body 20. In other words, in the magnetic detection unit 30, the magnet M and the magnetic detection device 100 are arranged in order from the Z-axis negative side. In addition, in FIG. 1, a part of the magnetic detection device 100 is shown transparently so that the entire side surface of the magnet M can be seen, and the same applies to subsequent figures.

磁石Mは、予め定められた略一定の磁場を発生させる。磁石Mは、一例として、サマリウムコバルトを含む永久磁石であってもよく、永久磁石の残留磁束密度は約800mTであってもよい。 The magnet M generates a predetermined substantially constant magnetic field. The magnet M may be, for example, a permanent magnet containing samarium cobalt, and the residual magnetic flux density of the permanent magnet may be about 800 mT.

磁石Mは、N極またはS極の磁極の作用面が回転体20の方向を向くように配置される。磁石Mは、回転体20が有する凸部および/または凹部に対して、発生させた磁場が届く程度に、回転体20に近接して配置される。 The magnet M is arranged such that the working surface of the north or south pole faces the rotating body 20 . The magnet M is arranged close to the rotating body 20 to such an extent that the generated magnetic field can reach the convex portions and/or concave portions of the rotating body 20 .

磁気検出装置100は、回転体20と磁石Mとの間で磁石Mよりも回転体20に近接して配置され、回転体20が有する凸部および/または凹部に対向する。磁気検出装置100は、磁石Mから発生する磁力の磁束密度が、回転体20の凸部および/または凹部で変化するのを検出する。磁気検出装置100は、回転体20の回転に応じて変化する磁束密度に基づいて、回転体20の回転動作を検出する。 The magnetic detection device 100 is arranged between the rotating body 20 and the magnet M closer to the rotating body 20 than the magnet M, and faces a convex portion and/or a recessed portion of the rotating body 20. The magnetic detection device 100 detects changes in the magnetic flux density of the magnetic force generated from the magnet M at the convex portions and/or concave portions of the rotating body 20. The magnetic detection device 100 detects the rotational movement of the rotating body 20 based on the magnetic flux density that changes according to the rotation of the rotating body 20.

図2は、図1に示す磁気検出システム10の部分拡大図であり、図3は、第1実施形態による磁気検出装置100の模式的な平面図である。なお、図2では、図1と同様に、磁気検出ユニット30を破線の枠で示す。 FIG. 2 is a partially enlarged view of the magnetic detection system 10 shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a schematic plan view of the magnetic detection device 100 according to the first embodiment. Note that in FIG. 2, the magnetic detection unit 30 is indicated by a broken line frame, similar to FIG. 1.

磁気検出装置100は、基板110と、回転体20に対向する側に設けられる磁気センサ120とを備える。本実施形態において、基板110は、非磁性体の板状部材である。図2に示すように、基板110は、第1基板111と、回転体20に対向する側から第1基板111に貼り合わされた第2基板114とを有する。 The magnetic detection device 100 includes a substrate 110 and a magnetic sensor 120 provided on the side facing the rotating body 20. In this embodiment, the substrate 110 is a non-magnetic plate member. As shown in FIG. 2, the substrate 110 includes a first substrate 111 and a second substrate 114 bonded to the first substrate 111 from the side facing the rotating body 20.

本実施形態における第1基板111および第2基板114は、接着剤、例えば薄膜粘着フィルムのような粘着シートによって互いに接着されていてもよい。第1基板111および第2基板114は、粘着シートに代えてまたは加えて、液体の接着剤で互いに接着されていてもよい。図2および図3に示すように、第1基板111および第2基板114のそれぞれの主面の外形を成す輪郭は、実質的に同一であってもよい。これにより、第1基板111および第2基板114は、互いに向かい合う面の全体に亘って、互いに接着されていてもよい。 The first substrate 111 and the second substrate 114 in this embodiment may be bonded to each other with an adhesive, for example, an adhesive sheet such as a thin adhesive film. The first substrate 111 and the second substrate 114 may be bonded to each other with a liquid adhesive instead of or in addition to the adhesive sheet. As shown in FIGS. 2 and 3, the outlines forming the respective main surfaces of the first substrate 111 and the second substrate 114 may be substantially the same. Thereby, the first substrate 111 and the second substrate 114 may be bonded to each other over the entire surfaces facing each other.

第1基板111には、第1貫通孔112が形成されている。第1貫通孔112には、磁石Mが挿入されている。図3では、第2基板114の側から視認できない第1貫通孔112および磁石Mをそれぞれ破線で示す。 A first through hole 112 is formed in the first substrate 111 . A magnet M is inserted into the first through hole 112. In FIG. 3, the first through hole 112 and the magnet M, which are not visible from the second substrate 114 side, are indicated by broken lines.

図2に示すように、磁石Mは、一例として、磁極の作用面を除く面の少なくとも一部が、第1貫通孔112の側面に接着剤Gで固定されている。なお、磁気検出システム10の動作時においては、磁性体である回転体20が常に磁気センサ120側に位置し、磁石Mは自身の磁力によって第2基板114に吸着したような状態にあるため、磁石Mを接着剤Gで第1貫通孔112の側面に固定しなくてもよい。なお、磁石Mは、接着剤G以外の他の手段によって第1貫通孔112の側面に固定されていてもよい。なお、第1貫通孔112は、基板110の一方の主面側から磁石Mが挿入される穴部の一例である。 As shown in FIG. 2, for example, at least a part of the surface of the magnet M other than the working surface of the magnetic pole is fixed to the side surface of the first through hole 112 with an adhesive G. Note that during operation of the magnetic detection system 10, the rotating body 20, which is a magnetic body, is always located on the side of the magnetic sensor 120, and the magnet M is in a state of being attracted to the second substrate 114 by its own magnetic force. It is not necessary to fix the magnet M to the side surface of the first through hole 112 with the adhesive G. Note that the magnet M may be fixed to the side surface of the first through hole 112 by other means than the adhesive G. Note that the first through hole 112 is an example of a hole portion into which the magnet M is inserted from one main surface side of the substrate 110.

第2基板114は、係止部115を有する。係止部115は、第1基板111の第1貫通孔112に挿入された磁石Mを、第1基板111の回転体20に対向する側から係止する。これにより、係止部115は、磁石Mが第2基板114の回転体20に対向する側へと突出するのを抑止する。 The second substrate 114 has a locking portion 115. The locking portion 115 locks the magnet M inserted into the first through hole 112 of the first substrate 111 from the side of the first substrate 111 facing the rotating body 20 . Thereby, the locking portion 115 prevents the magnet M from protruding toward the side of the second substrate 114 that faces the rotating body 20 .

基板110において、係止部115と、上述の穴部の一例である第1貫通孔112との組み合わせは、磁石Mが基板110の回転体20に対向する側の反対側、すなわちZ軸負側の主面よりも、基板110の回転体20に対向する側、すなわちZ軸正側の主面に寄って位置することを可能にする一方で、磁石Mが磁気センサ120を回転体20側に押すことを防止する機能を有する、と定義してもよい。 In the substrate 110, the combination of the locking portion 115 and the first through hole 112, which is an example of the hole described above, is such that the magnet M is located on the opposite side of the substrate 110 from the side facing the rotating body 20, that is, on the Z-axis negative side. The magnet M allows the magnetic sensor 120 to be positioned closer to the main surface of the substrate 110 on the side facing the rotating body 20, that is, on the positive side of the Z-axis, while the magnet M moves the magnetic sensor 120 closer to the rotating body 20 side. It may also be defined as having a function to prevent pressing.

一例として、本実施形態における係止部115は、第2基板114における、第1基板111の第1貫通孔112を塞ぐ領域を含む。換言すると、第2基板114における第1基板111の第1貫通孔112を塞ぐ領域は、第1基板111の第1貫通孔112に挿入された磁石Mを第1基板111の回転体20に対向する側から係止する係止部115として機能する。より具体的には、第2基板114における第1基板111の第1貫通孔112に対応する領域には貫通孔が形成されておらず、第2基板114の係止部115は、磁石Mと磁気センサ120とを隔離する壁として、磁気センサ120が磁石Mによって回転体20側に押されることを不可能にしている。図2および図3には、係止部115に含まれる当該領域を破線の枠で示す。以降の図においても同様とする。 As an example, the locking portion 115 in this embodiment includes a region of the second substrate 114 that closes the first through hole 112 of the first substrate 111. In other words, the region of the second substrate 114 that closes the first through hole 112 of the first substrate 111 allows the magnet M inserted into the first through hole 112 of the first substrate 111 to face the rotating body 20 of the first substrate 111. It functions as a locking portion 115 that locks from the side that is attached. More specifically, no through hole is formed in the second substrate 114 in a region corresponding to the first through hole 112 of the first substrate 111, and the locking portion 115 of the second substrate 114 is connected to the magnet M. The wall separating the magnetic sensor 120 from the magnetic sensor 120 makes it impossible for the magnetic sensor 120 to be pushed toward the rotating body 20 by the magnet M. In FIGS. 2 and 3, the area included in the locking portion 115 is indicated by a broken line frame. The same applies to subsequent figures.

第2基板114の回転体20に対向する側における当該位置には、磁気センサ120が実装されている。磁気センサ120は、第2基板114上に形成されている不図示の電極にはんだ付けされており、当該電極は、図3に示す、第2基板114上に形成された導体パターン116に電気的に接続されている。なお、磁気センサ120は、電極および導体パターン116を介して不図示の電源に接続され、電源から電圧を供給される。なお、磁気センサ120は、当該導体パターン116に代えてまたは加えて、例えば導線や電気配線などの他の電気的導通手段によって電源に接続されていてもよい。 A magnetic sensor 120 is mounted at the position on the side of the second substrate 114 facing the rotating body 20 . The magnetic sensor 120 is soldered to an electrode (not shown) formed on the second substrate 114, and the electrode is electrically connected to the conductive pattern 116 formed on the second substrate 114 shown in FIG. It is connected to the. Note that the magnetic sensor 120 is connected to a power source (not shown) via the electrodes and the conductor pattern 116, and is supplied with voltage from the power source. Note that, instead of or in addition to the conductive pattern 116, the magnetic sensor 120 may be connected to the power source by other electrical conduction means such as a conductive wire or electrical wiring.

磁気センサ120は、感磁部121を有する。感磁部121は、磁石Mが発する磁場の大きさと向きを検知する。感磁部121は、例えば、磁気抵抗素子、ホール素子、コイル、リードスイッチなどを含んでもよい。図2および図3には、感磁部121を破線の枠で示し、以降の図においては図示を省略する。 The magnetic sensor 120 has a magnetic sensing part 121. The magnetic sensing unit 121 detects the magnitude and direction of the magnetic field generated by the magnet M. The magnetically sensitive section 121 may include, for example, a magnetoresistive element, a Hall element, a coil, a reed switch, and the like. In FIGS. 2 and 3, the magnetic sensing part 121 is shown in a broken line frame, and is not shown in subsequent figures.

一例として、本実施形態における磁気センサ120の感磁部121は、磁気抵抗素子であってもよく、例えばアンチモン化インジウム(InSb)を用いた半導体磁気抵抗素子(Semiconductor Magneto Resistive:SMR)である。磁気センサ120の感磁部121は、SMRに代えてまたは加えて、他の磁気抵抗素子、例えば異方性磁気抵抗素子(Anisotropic Magneto Resistive:AMR)、巨大磁気抵抗素子(Giant Magneto Resistive:GMR)、トンネル磁気抵抗素子(Tunnel Magneto Resistive:TMR)などであってもよい。この場合、感磁部121は、回転体20の凸部および/または凹部の移動方向に沿って配列された、InSbから成る複数の抵抗体を含む。当該複数の抵抗体の間隔は、回転体20の凸部および/または凹部のピッチに応じて決定されたものであってもよい。なお、上述のInSbは、インジウムヒ素(InAs)やアルミインジウムアンチモン(AlInSb)などに比べて移動度が高く、SMRの材料として好適である。 As an example, the magnetic sensing part 121 of the magnetic sensor 120 in this embodiment may be a magnetoresistive element, for example, a semiconductor magnetoresistive element (SMR) using indium antimonide (InSb). Instead of or in addition to the SMR, the magnetic sensing part 121 of the magnetic sensor 120 may include another magnetoresistive element, such as an anisotropic magnetoresistive element (AMR) or a giant magnetoresistive element (GMR). , a tunnel magnetoresistive element (TMR), or the like. In this case, the magnetically sensitive portion 121 includes a plurality of resistors made of InSb and arranged along the moving direction of the convex portion and/or the concave portion of the rotating body 20. The intervals between the plurality of resistors may be determined according to the pitch of the convex portions and/or concave portions of the rotating body 20. Note that the above-mentioned InSb has higher mobility than indium arsenide (InAs), aluminum indium antimony (AlInSb), and the like, and is suitable as a material for SMR.

以上の説明から理解される通り、本実施形態の磁気検出ユニット30においては、Z軸負側から、磁石M、第1基板111、第2基板114、磁気センサ120の順に配置されている。図2および図3に示すように、磁気センサ120は、基板110一方の主面側から見た場合に、磁石Mの外形を成す輪郭で囲まれる範囲内に配置されてもよい。本実施形態において、磁石Mの大きさは、磁気センサ120に対して予め定められた大きさ以上の磁力を印加するために予め定められたサイズ以上とすることが必要とされるが、その一方で、磁気センサ120の大きさの下限に制約はないので、設計需要に応じて磁気センサ120を相対的に小型化することができる。磁気センサ120を小型化することにより、製造コストを下げることもでき、基板110上の磁気センサ120による専有面積が縮小することで他の部品の実装スペースを拡張することもできる。 As understood from the above description, in the magnetic detection unit 30 of this embodiment, the magnet M, the first substrate 111, the second substrate 114, and the magnetic sensor 120 are arranged in this order from the Z-axis negative side. As shown in FIGS. 2 and 3, the magnetic sensor 120 may be arranged within a range surrounded by the outline of the magnet M when viewed from one main surface side of the substrate 110. In this embodiment, the size of the magnet M is required to be greater than or equal to a predetermined size in order to apply a magnetic force greater than or equal to a predetermined magnitude to the magnetic sensor 120; Since there is no restriction on the lower limit of the size of the magnetic sensor 120, the magnetic sensor 120 can be relatively miniaturized according to design requirements. By downsizing the magnetic sensor 120, manufacturing costs can be lowered, and the area occupied by the magnetic sensor 120 on the board 110 is reduced, so the mounting space for other components can be expanded.

この場合、図2および図3に示すように、感磁部121は、基板110の一方の主面側から見た場合に、磁石Mの面内に含まれる。これにより、磁石Mの磁場を感磁部121の全体に亘って均等に印加することができる。なお、磁気センサ120は、基板110の一方の主面側から見た場合に、感磁部121を除く外周側の少なくとも一部の領域が磁石Mの面内に含まれていなくてもよい。 In this case, as shown in FIGS. 2 and 3, the magnetically sensitive portion 121 is included within the plane of the magnet M when viewed from one main surface side of the substrate 110. Thereby, the magnetic field of the magnet M can be applied uniformly to the entire magnetic sensing part 121. Note that, when the magnetic sensor 120 is viewed from one main surface side of the substrate 110, at least a part of the outer circumference side excluding the magnetically sensitive portion 121 may not be included in the plane of the magnet M.

第1基板111および第2基板114のZ軸方向の厚みはそれぞれ、略一定であってもよく、XY平面内の任意の箇所で部分的に変化していてもよい。図2は、第1基板111の主たる厚みをT1で示し、第2基板114の主たる厚みをT2で示す。 The thickness of the first substrate 111 and the second substrate 114 in the Z-axis direction may be substantially constant, or may partially change at any location within the XY plane. In FIG. 2, the main thickness of the first substrate 111 is indicated by T1, and the main thickness of the second substrate 114 is indicated by T2.

第2基板114は、第1基板111よりも薄くてよい。一例として、第2基板114における、第1基板111の第1貫通孔112を塞ぐ領域の厚みは、0.1mm以上0.6mm以下であってもよい。全体的にまたは部分的に0.1mm未満の厚みを有する第2基板114を製造することは困難であってもよい。第2基板114の当該領域の厚みを0.6mm以下にして、且つ、磁石Mとして例えば残留磁束密度が約800mTのサマリウムコバルトを含む永久磁石を用いることにより、磁石Mによって磁気センサ120に印加される磁束密度を400mT以上とすることができる。これにより、磁気センサ120の出力信号振幅(Vpp)を予め定められた大きさ以上とすることができ、よって、磁気センサ120による磁束密度変化の検出精度を予め定められた閾値以上とすることができる。 The second substrate 114 may be thinner than the first substrate 111. As an example, the thickness of the region of the second substrate 114 that closes the first through hole 112 of the first substrate 111 may be 0.1 mm or more and 0.6 mm or less. It may be difficult to manufacture the second substrate 114 with a thickness less than 0.1 mm in whole or in part. By setting the thickness of the region of the second substrate 114 to 0.6 mm or less and using a permanent magnet containing samarium cobalt with a residual magnetic flux density of about 800 mT as the magnet M, the magnet M can apply an electric current to the magnetic sensor 120. The magnetic flux density can be set to 400 mT or more. Thereby, the output signal amplitude (Vpp) of the magnetic sensor 120 can be set to a predetermined magnitude or more, and therefore, the detection accuracy of magnetic flux density changes by the magnetic sensor 120 can be set to a predetermined threshold value or more. can.

なお、図2においてD1で示す回転体20と磁気センサ120との間の距離は、例えば約0.2mmであってもよい。なお、当該距離をエアーギャップと称する場合がある。 Note that the distance between the rotating body 20 and the magnetic sensor 120, indicated by D1 in FIG. 2, may be about 0.2 mm, for example. Note that this distance may be referred to as an air gap.

なお、図3に示すように、略方形の外形を有する第1基板111および第2基板114の各主面の四隅には、第1基板111および第2基板114を他の装置やフレームなどに固定するための手段が挿通される孔が、両基板を貫通して形成されていてもよい。なお、基板110の外形、例えば第1基板111および第2基板114の外形は、上述の略方形に限られず、例えば円形、楕円形など任意の他の形状であってもよい。なお、図3に示すように、第2基板114の回転体20に対向する側の主面に形成された複数の導体パターン116はそれぞれ、一端が磁気センサ120に接続され、他端が基板110の電源用電極に接続され、これによって磁気センサ120と上述の電源とを電気的に接続してもよい。 As shown in FIG. 3, the four corners of the main surfaces of the first substrate 111 and the second substrate 114, each having a substantially rectangular outer shape, are provided so that the first substrate 111 and the second substrate 114 can be attached to other devices, frames, etc. A hole into which a fixing means is inserted may be formed through both substrates. Note that the outer shape of the substrate 110, for example, the outer shapes of the first substrate 111 and the second substrate 114, is not limited to the above-mentioned substantially rectangular shape, but may be any other shape such as a circular shape or an elliptical shape. As shown in FIG. 3, each of the plurality of conductor patterns 116 formed on the main surface of the second substrate 114 facing the rotating body 20 has one end connected to the magnetic sensor 120 and the other end connected to the substrate 110. The magnetic sensor 120 may be electrically connected to the above-described power source.

ここで、本実施形態による磁気検出ユニット30との第1比較例として、基板に形成された貫通孔を覆うように磁気センサを配置し、当該貫通孔に磁石を挿入した磁気検出装置を想定する。当該磁気検出装置において、磁気センサは、磁気抵抗素子が樹脂パッケージによってパッケージングされた構成を有し、樹脂パッケージの裏面の中央領域にはリードフレームが露出している。磁気センサのリードフレームは、リードフレームの外縁側の数か所を基板上の電極にはんだ付けされている。磁気センサの基板側の主面における、基板の貫通孔を塞ぐ領域には、磁石が接着剤で固定されている。すなわち、磁気センサの基板側の主面に露出しているリードフレームの中央領域は、磁石によって覆われている。基板は、他の装置やフレームなどに固定されている。 Here, as a first comparative example with the magnetic detection unit 30 according to the present embodiment, a magnetic detection device is assumed in which a magnetic sensor is arranged to cover a through hole formed in a substrate, and a magnet is inserted into the through hole. . In the magnetic detection device, the magnetic sensor has a structure in which a magnetoresistive element is packaged in a resin package, and a lead frame is exposed in the central region of the back surface of the resin package. The lead frame of the magnetic sensor is soldered to electrodes on the substrate at several locations on the outer edge of the lead frame. A magnet is fixed with adhesive to a region of the main surface of the magnetic sensor on the substrate side that closes the through hole of the substrate. That is, the central region of the lead frame exposed on the main surface of the magnetic sensor on the substrate side is covered with a magnet. The board is fixed to another device, a frame, or the like.

このような第1比較例によれば、固定された基板に対して相対移動する被検出ユニットに磁気センサを対向させた状態で磁気検出装置を使用する場合、被検出ユニットを引き付けようとする磁石の磁力によって、磁気センサには被検出ユニット側に押す力が加わる。その結果、磁気センサを基板に固定している部分が断裂し、磁気センサが磁石と被検出ユニットとの間に挟まれるように被検出ユニット上に打ち付けられる事態が生じ得る。 According to such a first comparative example, when a magnetic detection device is used with a magnetic sensor facing a detected unit that moves relative to a fixed substrate, the magnet that tries to attract the detected unit Due to the magnetic force, a force is applied to the magnetic sensor to push it toward the detected unit. As a result, the portion fixing the magnetic sensor to the substrate may be torn, and the magnetic sensor may be struck onto the detected unit so as to be sandwiched between the magnet and the detected unit.

このような第1比較例によれば、また、磁気センサの基板側の主面に露出しているリードフレームの中央領域が磁石によって覆われているため、当該中央領域が電極などの熱伝導率が高い部材によって覆われている場合に比べて、磁気センサの放熱性が低い。 According to such a first comparative example, since the central region of the lead frame exposed on the main surface on the substrate side of the magnetic sensor is covered with a magnet, the central region has a high thermal conductivity such as an electrode. The heat dissipation of the magnetic sensor is lower than when the magnetic sensor is covered with a material having a high height.

本実施形態による磁気検出装置100との第2比較例として、貫通孔が形成されていない基板の一方の主面上に磁気センサを配置し、基板の他方の主面上の対応する位置に磁石を配置した磁気検出装置を想定する。当該磁気検出装置において、磁気センサは、数か所を基板上の電極にはんだ付けされている。磁石は、基板上に接着剤で固定されている。基板は、他の装置やフレームなどに固定されている。 As a second comparative example with the magnetic detection device 100 according to the present embodiment, a magnetic sensor is arranged on one main surface of a substrate in which no through hole is formed, and a magnet is placed at a corresponding position on the other main surface of the substrate. Assume a magnetic detection device with a . In the magnetic detection device, the magnetic sensor is soldered to electrodes on the substrate at several locations. The magnet is fixed onto the substrate with adhesive. The board is fixed to another device, a frame, or the like.

このような第2比較例によれば、基板の厚みは、強度を担保するために、1.4mm程度に設定される。すなわち、磁気センサと磁石との間の距離は1.4mm程度となる。このような距離を介して磁石から400mT以上の磁束密度を磁気センサに印加するためには、磁石として、永久磁石の中で磁力が最大のネオジウム磁石を用いたり、サイズの大きなサマリウムコバルト磁石を用いたりすることが必要とされる。 According to such a second comparative example, the thickness of the substrate is set to about 1.4 mm in order to ensure strength. That is, the distance between the magnetic sensor and the magnet is about 1.4 mm. In order to apply a magnetic flux density of 400 mT or more from the magnet to the magnetic sensor through such a distance, it is necessary to use a neodymium magnet, which has the highest magnetic force among permanent magnets, or a large samarium cobalt magnet. It is necessary to

しかしながら、ネオジウム磁石は、サマリウムコバルト磁石に比べて温度特性が悪く、磁気検出装置の周囲環境における発熱体、例えば磁気検出装置が取り付けられる工作機械のモータの温度が高くなるほど磁場が弱まり、これによって出力信号振幅(Vpp)が小さくなる。その結果、例えば被検出ユニットの非検出面の凹凸形状に起因する磁気検出装置と被検出ユニットとの間のエアーギャップ変動に対する角度誤差が大きくなり得、誤差を補正することが困難になり、磁束密度変化の検出精度が低下し得る。 However, neodymium magnets have poorer temperature characteristics than samarium cobalt magnets, and the higher the temperature of a heating element in the surrounding environment of the magnetic detection device, such as the motor of a machine tool to which the magnetic detection device is attached, the weaker the magnetic field becomes. The signal amplitude (Vpp) becomes smaller. As a result, for example, the angular error due to the air gap fluctuation between the magnetic detection device and the detected unit due to the uneven shape of the non-detecting surface of the detected unit may become large, and it becomes difficult to correct the error, and the magnetic flux The detection accuracy of density changes may be reduced.

一方で、サイズの大きなサマリウムコバルト磁石を使う場合には、1.4mm程度の距離を介して400mT以上の磁束密度を磁気センサに印加するために、サマリウムコバルト磁石をかなり大型化する必要がある。このような大型のサマリウムコバルト磁石を備えた磁気検出装置は、大きさに制約があるエンコーダに搭載することが困難である。 On the other hand, when using a large samarium cobalt magnet, it is necessary to make the samarium cobalt magnet considerably large in order to apply a magnetic flux density of 400 mT or more to the magnetic sensor through a distance of about 1.4 mm. It is difficult to mount a magnetic detection device equipped with such a large samarium cobalt magnet in an encoder that is limited in size.

これに対して、本実施形態による磁気検出装置100によれば、一方の主面側から磁石Mが挿入される第1貫通孔112と、第1貫通孔112に挿入された磁石Mを他方の主面側から係止して当該他方の主面側へと突出するのを抑止するための係止部115とを有する基板110を備える。本実施形態による磁気検出装置100によれば、当該基板110の他方の主面における第1貫通孔112に対応する位置に実装された磁気センサ120を備える。 On the other hand, according to the magnetic detection device 100 according to the present embodiment, the first through hole 112 into which the magnet M is inserted from one main surface side, and the magnet M inserted into the first through hole 112 from the other side. A substrate 110 is provided that has a locking portion 115 that locks from the main surface side and prevents it from protruding toward the other main surface. The magnetic detection device 100 according to the present embodiment includes a magnetic sensor 120 mounted at a position corresponding to the first through hole 112 on the other main surface of the substrate 110.

このような構成を備える磁気検出装置100によれば、磁石Mと磁気センサ120との間の距離を、基板110の主たる厚み、例えば1.4mm程度よりも短くすること、例えば0.2mm程度にすることができる。磁石Mと磁気センサ120との間の距離を予め定められた長さよりも短くすることで、磁石Mとしてエンコーダに適用可能なサイズのサマリウムコバルト磁石を用いた場合であっても、磁石Mによって磁気センサ120に印加される磁束密度を400mT以上とすることができる。これにより、磁気センサ120の出力信号振幅(Vpp)を予め定められた大きさ以上とすることができ、その結果、上述の角度誤差を抑止して、磁気センサ120による磁束密度変化の検出精度を予め定められた閾値以上とすることができる。 According to the magnetic detection device 100 having such a configuration, the distance between the magnet M and the magnetic sensor 120 is made shorter than the main thickness of the substrate 110, for example, about 1.4 mm, for example, about 0.2 mm. can do. By making the distance between the magnet M and the magnetic sensor 120 shorter than a predetermined length, even if a samarium cobalt magnet of a size applicable to the encoder is used as the magnet M, the magnetic The magnetic flux density applied to the sensor 120 can be 400 mT or more. As a result, the output signal amplitude (Vpp) of the magnetic sensor 120 can be set to a predetermined magnitude or more, and as a result, the above-mentioned angular error is suppressed, and the detection accuracy of magnetic flux density changes by the magnetic sensor 120 is improved. It can be greater than or equal to a predetermined threshold.

その一方で、磁気検出装置100によれば、磁石Mが基板110の被検出ユニットに対向する側へと突出するのを抑止することにより、磁気センサ120が被検出ユニット側へと押されるのを防止することができ、磁気センサ120が被検出ユニットに打ち付けられる事態を回避できる。 On the other hand, according to the magnetic detection device 100, by preventing the magnet M from protruding toward the side of the substrate 110 that faces the detected unit, the magnetic sensor 120 is prevented from being pushed toward the detected unit. This can prevent the magnetic sensor 120 from hitting the detected unit.

また、本実施形態による磁気検出装置100において、基板110は、第1基板111と、回転体20に対向する側から第1基板111に貼り合わされた第2基板114とを有してもよく、第2基板114における第1基板111の第1貫通孔112を塞ぐ領域は係止部115として機能してもよい。この場合、第2基板114の回転体20に対向する側における当該領域には電極が設けられ、当該電極に磁気センサ120のリードフレームがはんだ付けされる。この場合にまた、磁気センサ120は、基板110一方の主面側から見た場合に、磁石Mの外形を成す輪郭で囲まれる範囲内に配置されてもよい。 Further, in the magnetic detection device 100 according to the present embodiment, the substrate 110 may include a first substrate 111 and a second substrate 114 bonded to the first substrate 111 from the side facing the rotating body 20. A region of the second substrate 114 that closes the first through hole 112 of the first substrate 111 may function as a locking portion 115. In this case, an electrode is provided in the region on the side of the second substrate 114 facing the rotating body 20, and the lead frame of the magnetic sensor 120 is soldered to the electrode. In this case, the magnetic sensor 120 may also be arranged within a range surrounded by the outline of the magnet M when viewed from one main surface side of the substrate 110.

このような構成を備える磁気検出装置100によれば、上述の第1比較例と比べて、磁気センサ120の放熱性を向上することができる。このような構成を備える磁気検出装置100によればまた、磁気センサ120の大きさの下限に制約はないので、設計需要に応じて磁気センサ120を小型化することができ、磁気センサ120を小型化することにより、製造コストを下げることもでき、基板110上の磁気センサ120による専有面積を縮小することもでき、これにより他の部品の実装スペースを拡張することもできる。 According to the magnetic detection device 100 having such a configuration, the heat dissipation of the magnetic sensor 120 can be improved compared to the above-described first comparative example. According to the magnetic detection device 100 having such a configuration, since there is no restriction on the lower limit of the size of the magnetic sensor 120, the magnetic sensor 120 can be downsized according to design requirements, and the magnetic sensor 120 can be downsized. By doing so, manufacturing costs can be lowered, and the area occupied by the magnetic sensor 120 on the board 110 can be reduced, thereby expanding the mounting space for other components.

本出願の発明者等は、本実施形態による磁気検出装置100によって当該効果が得られることを検証するべく、それぞれの主面の外形を成す輪郭が実質的に同一の、互いに粘着シートによって貼り合わされた第1基板111および第2基板114を備える磁気検出装置100を用意し、プッシュプルゲージを用いて、第1基板111の第1貫通孔112に挿入した磁石Mに応力を印加する試験を行った。本出願の発明者等はまた、上述の第1比較例による磁気検出装置についても同様に試験を行った。 In order to verify that the magnetic detection device 100 according to the present embodiment can achieve the above effect, the inventors of the present application discovered that the magnetic detection device 100 according to the present embodiment has substantially the same outline forming the outer shape of each main surface and is bonded to each other using an adhesive sheet. A magnetic detection device 100 including a first substrate 111 and a second substrate 114 was prepared, and a test was conducted in which stress was applied to the magnet M inserted into the first through hole 112 of the first substrate 111 using a push-pull gauge. Ta. The inventors of the present application also conducted a similar test on the magnetic detection device according to the first comparative example described above.

試験の結果、第1比較例による磁気検出装置では、10N程度を印加した時点で、磁気センサを基板に固定するはんだ部分が剥がれて破壊され、本実施形態による磁気検出装置100では、30N程度を印加した時点でも、第1基板111と第2基板114とが剥がれないことが確認された。 As a result of the test, in the magnetic detection device according to the first comparative example, the solder part that fixes the magnetic sensor to the board was peeled off and destroyed when about 10N was applied, and in the magnetic detection device 100 according to the present embodiment, when about 30N was applied, the solder part was peeled off and destroyed. It was confirmed that the first substrate 111 and the second substrate 114 did not separate even when the voltage was applied.

図4は、第1実施形態による磁気検出ユニット30の製造方法の一例を示すフローチャートである。図4のフローは、それぞれの主面の外形を成す輪郭が実質的に同一の、互いに粘着シートによって貼り合わされた第1基板111および第2基板114から成る基板110を用意することにより開始してもよい。 FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a method for manufacturing the magnetic detection unit 30 according to the first embodiment. The flow of FIG. 4 starts by preparing a substrate 110 consisting of a first substrate 111 and a second substrate 114, which have substantially the same contours forming the outer shape of their respective main surfaces and are bonded to each other with an adhesive sheet. Good too.

基板110に対して、基板110のZ軸正側の主面における第1貫通孔112に対応する位置に磁気センサ120を実装する(ステップS101)。基板110のZ軸正側において、磁気センサ120に強磁性体または他の磁石M-1を接近または接触させた状態で、第1貫通孔112に磁石Mを挿入することにより、磁石Mの磁極の作用面を磁気センサ120に対して平行にする(ステップS102)。なお、ステップS102においては、他の磁石M-1に代えて、鉄などの強磁性体を用いてもよい。また、磁気センサ120に他の磁石M-1を接触させることに代えて、磁気センサ120に他の磁石M-1を接近させてもよい。 The magnetic sensor 120 is mounted on the substrate 110 at a position corresponding to the first through hole 112 on the main surface of the substrate 110 on the Z-axis positive side (step S101). By inserting the magnet M into the first through hole 112 with the ferromagnetic material or other magnet M-1 approaching or in contact with the magnetic sensor 120 on the Z-axis positive side of the substrate 110, the magnetic pole of the magnet M is changed. The active surface of the magnetic sensor 120 is made parallel to the magnetic sensor 120 (step S102). Note that in step S102, a ferromagnetic material such as iron may be used instead of the other magnet M-1. Furthermore, instead of bringing the other magnet M-1 into contact with the magnetic sensor 120, the other magnet M-1 may be brought close to the magnetic sensor 120.

磁石Mの作用面を除く面の少なくとも一部と、第1貫通孔112の側面との間に接着剤Gを注入して硬化させることにより、磁石Mを第1貫通孔112の側面に固定し(ステップS103)、これによって磁気検出ユニット30を完成させ、当該フローは終了する。なお、ステップS103においては、例えば、接着剤Gが硬化して磁石Mが第1貫通孔112の側面に固定された後に他の磁石M-1を取り除いてもよい。 The magnet M is fixed to the side surface of the first through hole 112 by injecting and curing the adhesive G between at least a part of the surface of the magnet M other than the active surface and the side surface of the first through hole 112. (Step S103), thereby completing the magnetic detection unit 30, and the flow ends. Note that in step S103, for example, after the adhesive G has hardened and the magnet M has been fixed to the side surface of the first through hole 112, the other magnet M-1 may be removed.

以上の第1実施形態による磁気検出装置100では、上述の穴部と係止部とを有する基板として、第1貫通孔112を有する第1基板111と、第1基板111の回転体20側に貼り合わされる薄い第2基板114との組み合わせを有する基板110を説明した。また、第1貫通孔112および第2基板114は、それぞれの主面の外形を成す輪郭が実質的に同一であるものとして説明した。上述の穴部と係止部とを有する基板の構造はこれらに限定されない。例えば、貼り合わせる2枚の基板は、それぞれの主面の外形を成す輪郭が互いに異なっていてもよい。上述の穴部と係止部とを有する基板は、単一の基板であってもよい。上述の穴部は、磁石MをZ軸負側から基板内部に挿入できる限りにおいて、連続的にまたは段階的に大きさが変化している貫通孔であってもよく、基板を貫通しない窪みまたは凹みであってもよい。 In the magnetic detection device 100 according to the first embodiment described above, the first substrate 111 having the first through hole 112 and the rotating body 20 side of the first substrate 111 have the above-described hole portion and locking portion. The substrate 110 has been described in combination with a thin second substrate 114 to be bonded. Furthermore, the first through hole 112 and the second substrate 114 have been described as having substantially the same outline forming the outer shape of their respective main surfaces. The structure of the substrate having the hole portion and the locking portion described above is not limited to these. For example, the two substrates to be bonded together may have different outlines forming the respective main surfaces. The substrate having the hole and the locking portion described above may be a single substrate. The above-mentioned hole may be a through hole whose size changes continuously or stepwise, as long as the magnet M can be inserted into the board from the negative side of the Z-axis, or may be a recess or hole that does not penetrate the board. It may be a dent.

図5は、第2実施形態による磁気検出装置200の模式的な側面図である。磁気検出装置200は、第1実施形態による磁気検出装置100と異なる点として、第2基板114を有する基板110に代えて、第2基板214を有する基板210を備える。磁気検出装置200における他の構成は、第1実施形態による磁気検出装置100の対応する構成と同様であってもよく、第1実施形態の対応する構成で用いた参照番号を用いて重複する説明を省略する。また、図5においては、磁気検出装置200に含まれない磁石Mを破線で示す。これらは、以降の複数の実施形態における説明についても同様とする。 FIG. 5 is a schematic side view of the magnetic detection device 200 according to the second embodiment. The magnetic detection device 200 differs from the magnetic detection device 100 according to the first embodiment in that it includes a substrate 210 having a second substrate 214 instead of the substrate 110 having the second substrate 114 . The other configurations of the magnetic detection device 200 may be the same as the corresponding configurations of the magnetic detection device 100 according to the first embodiment, and the reference numbers used in the corresponding configurations of the first embodiment will be used to duplicate the description. omitted. Furthermore, in FIG. 5, magnets M that are not included in the magnetic detection device 200 are indicated by broken lines. The same applies to the descriptions of the subsequent embodiments.

基板210は、第1基板111と、第1基板111に貼り合わされる第2基板214を有する。第2基板214における係止部215は、第2基板114における、第1基板111の第1貫通孔112を塞ぐ領域を含み、当該領域は、磁石Mが通り抜けることができない第2貫通孔217を含む。このような構造の基板210を備える第2実施形態の磁気検出装置200によっても、第1実施形態の磁気検出装置100と同様の効果を奏する。 The substrate 210 includes a first substrate 111 and a second substrate 214 bonded to the first substrate 111. The locking portion 215 in the second substrate 214 includes a region of the second substrate 114 that closes the first through hole 112 of the first substrate 111, and this region includes a second through hole 217 through which the magnet M cannot pass. include. The magnetic detection device 200 of the second embodiment including the substrate 210 having such a structure also provides the same effects as the magnetic detection device 100 of the first embodiment.

図6は、第3実施形態による磁気検出装置300の模式的な側面図である。磁気検出装置300は、第1実施形態による磁気検出装置100と異なる点として、第2基板114を有する基板110に代えて、第2基板314を有する基板310を備える。 FIG. 6 is a schematic side view of a magnetic detection device 300 according to the third embodiment. The magnetic detection device 300 differs from the magnetic detection device 100 according to the first embodiment in that it includes a substrate 310 having a second substrate 314 instead of the substrate 110 having the second substrate 114.

基板310は、第1基板111と、第1基板111に貼り合わされる第2基板314を有する。第2基板314は、少なくとも一部が強磁性体によって形成されており、第2基板314の主面の外形を成す輪郭は、第1基板111の主面の外形を成す輪郭と実質的に同一またはそれよりも小さくてもよい。第2基板314は、一例として、鉄などの透磁率が高い材料を含む強磁性体によって形成されており、磁気センサ120と導通しないよう、表面が絶縁されていてもよい。図6に示すように、一例として、第2基板314の当該輪郭は、第1基板111の当該輪郭よりも小さく、第2基板314の係止部315が第1基板111の第1貫通孔112を塞ぐ領域を含む限りにおいて、第2基板314自体が第1貫通孔112を塞ぐ程度の大きさであってもよい。このような構造の基板310を備える第3実施形態の磁気検出装置300によっても、第1実施形態の磁気検出装置100と同様の効果を奏する。第3実施形態の磁気検出装置300では更に、透磁率が高い材料を含む強磁性材料によって形成された第2基板314の集磁効果によって、磁石Mから発生する磁力の磁束密度の変化量が増加するため、第1実施形態の磁気検出装置100と比べて、磁気センサ120の出力信号振幅(Vpp)をより一層高めることができる。 The substrate 310 includes a first substrate 111 and a second substrate 314 bonded to the first substrate 111. The second substrate 314 is at least partially formed of a ferromagnetic material, and the contour of the main surface of the second substrate 314 is substantially the same as the contour of the main surface of the first substrate 111. or even smaller. The second substrate 314 is made of, for example, a ferromagnetic material containing a material with high magnetic permeability, such as iron, and may have an insulated surface so as not to be electrically connected to the magnetic sensor 120. As shown in FIG. 6, as an example, the contour of the second substrate 314 is smaller than the contour of the first substrate 111, and the locking portion 315 of the second substrate 314 is connected to the first through hole 111 of the first substrate 111. The second substrate 314 itself may be large enough to close the first through hole 112 as long as it includes a region that closes the first through hole 112 . The magnetic detection device 300 of the third embodiment including the substrate 310 having such a structure also provides the same effects as the magnetic detection device 100 of the first embodiment. In the magnetic detection device 300 of the third embodiment, the amount of change in the magnetic flux density of the magnetic force generated from the magnet M is further increased due to the magnetism collecting effect of the second substrate 314 formed of a ferromagnetic material containing a material with high magnetic permeability. Therefore, the output signal amplitude (Vpp) of the magnetic sensor 120 can be further increased compared to the magnetic detection device 100 of the first embodiment.

図7は、第4実施形態による磁気検出装置400の模式的な側面図である。磁気検出装置400は、第1実施形態による磁気検出装置100と異なる点として、第2基板114を有する基板110に代えて、単一の基板410を備える。 FIG. 7 is a schematic side view of a magnetic detection device 400 according to the fourth embodiment. The magnetic detection device 400 differs from the magnetic detection device 100 according to the first embodiment in that it includes a single substrate 410 instead of the substrate 110 having the second substrate 114.

基板410は、基板410のZ軸負側から磁石Mが挿入される貫通孔412と、貫通孔412に挿入された磁石MをZ軸正側から係止する係止部415とを含む。係止部415は、磁石MをZ軸正側から係止する傾斜面418を含む。貫通孔412と傾斜面418を含む係止部415との組み合わせは、連続的に大きさが変化している貫通孔、と定義してもよい。本実施形態における磁石Mは、係止部415の傾斜面418と相補的な形状を有する。すなわち、本実施形態における磁石Mは、少なくとも基板410の内部へ挿入される部分において、YZ平面内の断面形状がテーパー形状である。このような構造の基板410を備える第4実施形態の磁気検出装置400によっても、第1実施形態の磁気検出装置100と同様の効果を奏する。第4実施形態の磁気検出装置400では更に、第1実施形態の磁気検出装置100と比べて、基板410と磁石Mとの接着面積を拡大することができる。なお、磁石Mは、係止部415の傾斜面418と相補的な形状を有さなくてもよく、例えば他の実施形態と同様に、直方体形状を有してもよい。この場合でも、基板410の係止部415が傾斜面418を含むことにより、第1実施形態の磁気検出装置100と比べて、基板410と磁石Mとの接着面積を拡大することができる。 The substrate 410 includes a through-hole 412 into which the magnet M is inserted from the negative side of the Z-axis of the substrate 410, and a locking portion 415 that locks the magnet M inserted into the through-hole 412 from the positive side of the Z-axis. The locking portion 415 includes an inclined surface 418 that locks the magnet M from the positive side of the Z-axis. The combination of the through hole 412 and the locking portion 415 including the inclined surface 418 may be defined as a through hole whose size changes continuously. The magnet M in this embodiment has a shape complementary to the inclined surface 418 of the locking portion 415. That is, the magnet M in this embodiment has a tapered cross-sectional shape in the YZ plane at least in the portion inserted into the inside of the substrate 410. The magnetic detection device 400 of the fourth embodiment including the substrate 410 having such a structure also provides the same effects as the magnetic detection device 100 of the first embodiment. Furthermore, in the magnetic detection device 400 of the fourth embodiment, the bonding area between the substrate 410 and the magnet M can be expanded compared to the magnetic detection device 100 of the first embodiment. Note that the magnet M does not have to have a shape complementary to the inclined surface 418 of the locking part 415, and may have a rectangular parallelepiped shape, for example, as in other embodiments. Even in this case, since the locking portion 415 of the substrate 410 includes the inclined surface 418, the bonding area between the substrate 410 and the magnet M can be expanded compared to the magnetic detection device 100 of the first embodiment.

図8は、第5実施形態による磁気検出装置500の模式的な側面図である。磁気検出装置500は、第1実施形態による磁気検出装置100と異なる点として、第2基板114を有する基板110に代えて、単一の基板510を備える。 FIG. 8 is a schematic side view of a magnetic detection device 500 according to the fifth embodiment. The magnetic detection device 500 differs from the magnetic detection device 100 according to the first embodiment in that it includes a single substrate 510 instead of the substrate 110 having the second substrate 114.

基板510は、基板510のZ軸負側から磁石Mが挿入される貫通孔512と、貫通孔512に挿入された磁石MをZ軸正側から係止する係止部515とを含む。係止部515は、磁石MをZ軸正側から係止する段差519を含む。貫通孔512と段差519を含む係止部515との組み合わせは、段階的に大きさが変化している貫通孔、と定義してもよい。このような構造の基板510を備える第5実施形態の磁気検出装置500によっても、第1実施形態の磁気検出装置100と同様の効果を奏する。 The substrate 510 includes a through-hole 512 into which the magnet M is inserted from the negative side of the Z-axis of the substrate 510, and a locking portion 515 that locks the magnet M inserted into the through-hole 512 from the positive side of the Z-axis. The locking portion 515 includes a step 519 that locks the magnet M from the positive side of the Z-axis. The combination of the through hole 512 and the locking portion 515 including the step 519 may be defined as a through hole whose size changes stepwise. The magnetic detection device 500 of the fifth embodiment including the substrate 510 having such a structure also provides the same effects as the magnetic detection device 100 of the first embodiment.

図9は、第6実施形態による磁気検出装置600の模式的な平面図である。第6実施形態による磁気検出装置600は、第1実施形態による磁気検出装置100と異なる点として、基板110に代えて、第1基板611および第2基板114を有する基板610を備える。本実施形態における第1基板611および第2基板114は、液体もしくはフィルム状の接着剤で互いに接着されている。 FIG. 9 is a schematic plan view of a magnetic detection device 600 according to the sixth embodiment. The magnetic detection device 600 according to the sixth embodiment differs from the magnetic detection device 100 according to the first embodiment in that it includes a substrate 610 having a first substrate 611 and a second substrate 114 instead of the substrate 110. The first substrate 611 and the second substrate 114 in this embodiment are bonded to each other with a liquid or film adhesive.

本実施形態の第1基板611は、第1実施形態の第1基板111と異なる点として、第1貫通孔112に代えて、第1貫通孔612が形成されている。第1貫通孔612には、磁石Mが挿入されている。図9では、第1基板611の側から視認できない磁気センサ120および導体パターン116をそれぞれ破線で示す。 The first substrate 611 of this embodiment differs from the first substrate 111 of the first embodiment in that a first through hole 612 is formed instead of the first through hole 112. A magnet M is inserted into the first through hole 612. In FIG. 9, the magnetic sensor 120 and the conductive pattern 116, which are not visible from the first substrate 611 side, are indicated by broken lines.

図9に示すように、第1貫通孔612は、一方の主面側から見た場合に、磁石Mの外形を成す角形状の輪郭と相補的な角形状の輪郭を有してもよい。一方の主面側から見た場合に、第1貫通孔612の角形状の輪郭における複数の角部613のうちの少なくとも1つは、第1貫通孔612の角形状の主たる輪郭よりも外側に向かって凹んでいてもよい。図示の例では、第1貫通孔612は、一方の主面側から見た場合に、略方形の輪郭を有し、当輪郭における4つの角部613が、第1貫通孔612の略方形の主たる輪郭よりも外側に向かって凹んでいる。なお、上述の角形状という用語は、略方形や略矩形などを指してもよい。 As shown in FIG. 9, the first through hole 612 may have an angular outline complementary to an angular outline forming the outer shape of the magnet M when viewed from one main surface side. When viewed from one main surface side, at least one of the plurality of corners 613 in the angular outline of the first through hole 612 is located on the outside of the angular main outline of the first through hole 612. It may be concave toward the surface. In the illustrated example, the first through hole 612 has a substantially rectangular contour when viewed from one main surface side, and the four corners 613 of this contour are the approximately rectangular shape of the first through hole 612. It is concave outward from the main contour. Note that the above-mentioned term angular shape may refer to a substantially square shape, a substantially rectangular shape, and the like.

各角部613は、第1貫通孔612の周囲に形成されている受け部の一例であってもよい。当該受け部は、第1基板611および第2基板114の間からはみ出る接着剤を受け入れる。 Each corner 613 may be an example of a receiving part formed around the first through hole 612. The receiving portion receives adhesive that protrudes from between the first substrate 611 and the second substrate 114.

図10は、図9に示す領域1000の拡大図である。図10において、第1基板611および第2基板114の間からはみ出る接着剤を斜線領域Rで示す。図10においては、単に説明を明確にするために、磁石M、磁気センサ120および導体パターン116の図示を省略し、第1基板611の第1貫通孔612の内部に第2基板114が露出した状態を示す。 FIG. 10 is an enlarged view of region 1000 shown in FIG. In FIG. 10, the adhesive protruding from between the first substrate 611 and the second substrate 114 is indicated by a shaded region R. In FIG. 10, the illustration of the magnet M, the magnetic sensor 120, and the conductive pattern 116 is omitted simply for clarity of explanation, and the second substrate 114 is exposed inside the first through hole 612 of the first substrate 611. Indicates the condition.

図10に示すように、一方の主面側から見た場合に、第1基板611および第2基板114の間から第1貫通孔612の内側に向かう接着剤のはみ出し範囲Dは、予め定められた範囲内になるように収められてもよく、例えば第1貫通孔612の輪郭から0.2mm以内である。 As shown in FIG. 10, when viewed from one main surface side, the adhesive protrusion range D from between the first substrate 611 and the second substrate 114 toward the inside of the first through hole 612 is predetermined. For example, it may be within 0.2 mm from the outline of the first through hole 612.

図11は、図9の線I-Iにおいて磁気検出装置600を仮想的に切断した模式的なYZ断面図である。図11は、図2と同様に、第1基板611の主たる厚みをT1で示し、第2基板114の主たる厚みをT2で示す。図11においては更に、第1貫通孔612のY軸方向の幅をD2で示す。本実施形態において、一例として、T1は1.4mmであってもよく、T2は0.2mmであってもよく、D2は4.6mmであってもよい。 FIG. 11 is a schematic YZ cross-sectional view of the magnetic detection device 600 taken along line II in FIG. In FIG. 11, as in FIG. 2, the main thickness of the first substrate 611 is indicated by T1, and the main thickness of the second substrate 114 is indicated by T2. In FIG. 11, the width of the first through hole 612 in the Y-axis direction is further indicated by D2. In this embodiment, as an example, T1 may be 1.4 mm, T2 may be 0.2 mm, and D2 may be 4.6 mm.

図12は、第6実施形態による磁気検出装置600における第1基板611の第1貫通孔612を形成する方法の一例を示すフローチャートである。図12のフローは、第1貫通孔612が形成されていない第1基板611を用意することにより開始してもよい。 FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of a method for forming the first through hole 612 of the first substrate 611 in the magnetic detection device 600 according to the sixth embodiment. The flow in FIG. 12 may be started by preparing the first substrate 611 in which the first through hole 612 is not formed.

ルーター等の第1の切削工具を使用して、第1基板611のZ軸負側の主面の中央領域、すなわち、第1基板611に貼り合わされる第2基板114に磁気センサ120が実装される位置に対応する位置に、貫通孔615を形成する(ステップS201)。貫通孔615は、第1基板611の一方の主面側から見た場合に、磁石Mの外形を成す略方形の輪郭と相補的な略方形の輪郭を有する。ただし、ルーターの仕様上、貫通孔615の各角部を直角に仕上げることが困難である場合があり、貫通孔615に磁石Mを挿入する際に磁石Mの角が干渉して磁石Mを挿入できない可能性がある。そこで、第1の切削工具よりも小さな切削刃を有する第2の切削工具を使用して、貫通孔615の4つの角部を丸く仕上げ(ステップS202)、これによって、4つの角部613を有する第1貫通孔612を完成させ、当該フローは終了する。第1基板611は、4つの角部613を有する第1貫通孔612を備えることにより、磁石Mが干渉することを防止できる。 Using a first cutting tool such as a router, the magnetic sensor 120 is mounted on the central region of the main surface on the Z-axis negative side of the first substrate 611, that is, on the second substrate 114 that is bonded to the first substrate 611. A through hole 615 is formed at a position corresponding to the position (step S201). The through hole 615 has a substantially rectangular profile complementary to the substantially rectangular profile forming the outer shape of the magnet M when viewed from one main surface side of the first substrate 611 . However, due to the specifications of the router, it may be difficult to finish each corner of the through hole 615 at right angles, and when inserting the magnet M into the through hole 615, the corners of the magnet M may interfere with each other. There is a possibility that it cannot be done. Therefore, a second cutting tool having a smaller cutting edge than the first cutting tool is used to round the four corners of the through hole 615 (step S202), thereby forming four corners 613. The first through hole 612 is completed and the flow ends. The first substrate 611 can prevent the magnet M from interfering with the first through hole 612 having four corners 613.

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 Although the present invention has been described above using the embodiments, the technical scope of the present invention is not limited to the range described in the above embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various changes or improvements can be made to the embodiments described above. It is clear from the claims that such modifications or improvements may be included within the technical scope of the present invention.

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。 The order of execution of each process, such as the operation, procedure, step, and stage in the apparatus, system, program, and method shown in the claims, specification, and drawings, is specifically defined as "before" or "before". It should be noted that they can be implemented in any order unless the output of the previous process is used in the subsequent process. Even if the claims, specifications, and operational flows in the drawings are explained using "first," "next," etc. for convenience, this does not mean that it is essential to carry out the operations in this order. It's not a thing.

10 磁気検出システム
20 回転体
30 磁気検出ユニット
100、200、300、400、500 磁気検出装置
110、210、310、410、510、610 基板
111、611 第1基板
112、612 第1貫通孔
114、214、314 第2基板
115、215、315、415、515 係止部
116 導体パターン
120 磁気センサ
121 感磁部
217 第2貫通孔
412、512 貫通孔
418 傾斜面
519 段差
G 接着剤
M 磁石
613 角部
615 貫通孔
10 Magnetic detection system 20 Rotating body 30 Magnetic detection unit 100, 200, 300, 400, 500 Magnetic detection device 110, 210, 310, 410, 510, 610 Substrate 111, 611 First substrate 112, 612 First through hole 114, 214, 314 Second board 115, 215, 315, 415, 515 Locking part 116 Conductor pattern 120 Magnetic sensor 121 Magnetic sensing part 217 Second through hole 412, 512 Through hole 418 Slanted surface 519 Step G Adhesive M Magnet 613 Corner Part 615 Through hole

Claims (25)

一方の主面側から磁石が挿入される穴部と、前記穴部に挿入された前記磁石を他方の主面側から係止して前記他方の主面側へと突出するのを抑止するための係止部とを有する基板と、
前記他方の主面における前記穴部に対応する位置に実装された磁気センサと
を備える磁気検出装置。
A hole portion into which a magnet is inserted from one main surface side and the magnet inserted into the hole portion is locked from the other main surface side to prevent it from protruding toward the other main surface side. a board having a locking portion;
and a magnetic sensor mounted at a position corresponding to the hole on the other main surface.
前記基板は、第1基板と、前記他方の主面側から前記第1基板に貼り合わされた第2基板とを含み、
前記穴部は、前記第1基板に形成された第1貫通孔であり、
前記係止部は、前記第2基板における前記第1貫通孔を塞ぐ領域を含む、
請求項1に記載の磁気検出装置。
The substrate includes a first substrate and a second substrate bonded to the first substrate from the other main surface side,
The hole is a first through hole formed in the first substrate,
The locking portion includes a region that closes the first through hole in the second substrate.
The magnetic detection device according to claim 1.
前記第2基板は、前記第1基板よりも薄い、
請求項2に記載の磁気検出装置。
the second substrate is thinner than the first substrate;
The magnetic detection device according to claim 2.
前記第2基板における前記第1貫通孔を塞ぐ領域の厚みは0.1mm以上0.6mm以下である、
請求項3に記載の磁気検出装置。
The thickness of the region of the second substrate that closes the first through hole is 0.1 mm or more and 0.6 mm or less,
The magnetic detection device according to claim 3.
前記第2基板における前記第1貫通孔を塞ぐ領域は、前記磁石が通り抜けることができない第2貫通孔を含む、
請求項2に記載の磁気検出装置。
A region of the second substrate that closes the first through hole includes a second through hole through which the magnet cannot pass.
The magnetic detection device according to claim 2.
前記第1基板および前記第2基板は、接着剤で互いに接着されている、
請求項2に記載の磁気検出装置。
the first substrate and the second substrate are bonded to each other with an adhesive;
The magnetic detection device according to claim 2.
前記第1基板および前記第2基板は、粘着シートによって互いに接着されている、
請求項6に記載の磁気検出装置。
the first substrate and the second substrate are adhered to each other with an adhesive sheet;
The magnetic detection device according to claim 6.
前記第1基板および前記第2基板のそれぞれの主面の外形を成す輪郭は、実質的に同一である、
請求項2に記載の磁気検出装置。
The contours forming the respective main surfaces of the first substrate and the second substrate are substantially the same;
The magnetic detection device according to claim 2.
前記第2基板は、少なくとも一部が強磁性体によって形成されており、
前記第2基板の主面の外形を成す輪郭は、前記第1基板の主面の外形を成す輪郭と実質的に同一またはそれよりも小さい、
請求項2に記載の磁気検出装置。
The second substrate is at least partially formed of a ferromagnetic material,
The contour forming the outer shape of the main surface of the second substrate is substantially the same as or smaller than the contour forming the outer shape of the main surface of the first substrate.
The magnetic detection device according to claim 2.
前記係止部は、前記磁石を前記他方の主面側から係止する傾斜面を含む、
請求項1に記載の磁気検出装置。
The locking portion includes an inclined surface that locks the magnet from the other main surface side.
The magnetic detection device according to claim 1.
前記係止部は、前記磁石を前記他方の主面側から係止する段差を含む、
請求項1に記載の磁気検出装置。
The locking portion includes a step that locks the magnet from the other main surface side.
The magnetic detection device according to claim 1.
前記磁気センサは、磁気抵抗素子である、
請求項1に記載の磁気検出装置。
The magnetic sensor is a magnetoresistive element,
The magnetic detection device according to claim 1.
前記磁気センサは、アンチモン化インジウム(InSb)を用いた半導体磁気抵抗素子(Semiconductor Magneto Resistive:SMR)である、
請求項12に記載の磁気検出装置。
The magnetic sensor is a semiconductor magneto resistive (SMR) using indium antimonide (InSb).
The magnetic detection device according to claim 12.
前記磁気センサは、前記一方の主面側から見た場合に、前記磁石の外形を成す輪郭で囲まれる範囲内に配置される、
請求項1に記載の磁気検出装置。
The magnetic sensor is arranged within a range surrounded by an outline forming the outer shape of the magnet when viewed from the one main surface side.
The magnetic detection device according to claim 1.
前記磁石によって前記磁気センサに印加される磁束密度は、400mT以上である、
請求項1に記載の磁気検出装置。
The magnetic flux density applied to the magnetic sensor by the magnet is 400 mT or more,
The magnetic detection device according to claim 1.
請求項1に記載の磁気検出装置と、
前記磁石と
を備え、
前記磁石は、磁極の作用面を除く面の少なくとも一部が、前記穴部の側面に接着剤で固定されている、
磁気検出ユニット。
The magnetic detection device according to claim 1;
and the magnet;
At least a part of the surface of the magnet other than the working surface of the magnetic pole is fixed to the side surface of the hole with an adhesive.
Magnetic detection unit.
被検出ユニットと、
前記被検出ユニットに対向して設けられ、前記被検出ユニットの相対移動に伴う磁束密度の変化を検出する磁気検出ユニットと
を備え、
前記磁気検出ユニットは、
前記被検出ユニットに対向する側の反対側に設けられる磁石と、
前記反対側から前記磁石が挿入される穴部と、前記穴部に挿入された前記磁石を前記対向する側から係止して前記対向する側へと突出するのを抑止するための係止部とを有する基板と、
前記基板の前記対向する側における前記穴部に対応する位置に実装される磁気センサと
を有する、
磁気検出システム。
A detected unit,
and a magnetic detection unit that is provided opposite to the detected unit and detects a change in magnetic flux density due to relative movement of the detected unit,
The magnetic detection unit includes:
a magnet provided on the opposite side of the side facing the detected unit;
a hole portion into which the magnet is inserted from the opposite side; and a locking portion for locking the magnet inserted into the hole portion from the opposing side and preventing it from protruding toward the opposing side. a substrate having;
a magnetic sensor mounted at a position corresponding to the hole on the opposing side of the substrate;
Magnetic detection system.
前記磁石は、磁極の作用面を除く面の少なくとも一部が、前記穴部の側面に接着剤で固定されている、
請求項17に記載の磁気検出システム。
At least a part of the surface of the magnet other than the working surface of the magnetic pole is fixed to the side surface of the hole with an adhesive.
The magnetic detection system according to claim 17.
前記磁石によって前記磁気センサに印加される磁束密度は、400mT以上である、
請求項17に記載の磁気検出システム。
The magnetic flux density applied to the magnetic sensor by the magnet is 400 mT or more,
The magnetic detection system according to claim 17.
前記被検出ユニットは、前記磁気検出ユニット側に前記相対移動方向に沿って交互に配列された凹部および凸部を有する、
請求項17に記載の磁気検出システム。
The detected unit has concave portions and convex portions alternately arranged along the relative movement direction on the magnetic detection unit side.
The magnetic detection system according to claim 17.
前記被検出ユニットは歯車である、
請求項20に記載の磁気検出システム。
the detected unit is a gear;
The magnetic detection system according to claim 20.
前記穴部は、前記反対側から見た場合に、前記磁石の外形を成す角形状の輪郭と相補的な角形状の輪郭を有し、
前記反対側から見た場合に、前記穴部の前記角形状の輪郭における複数の角部のうちの少なくとも1つは、前記穴部の前記角形状の主たる輪郭よりも外側に向かって凹んでいる、
請求項17に記載の磁気検出システム。
The hole has an angular outline that is complementary to an angular outline forming the outer shape of the magnet when viewed from the opposite side,
When viewed from the opposite side, at least one of the plurality of corners in the angular outline of the hole is recessed outward from the main outline of the angular shape of the hole. ,
The magnetic detection system according to claim 17.
前記基板は、第1基板と、前記被検出ユニットに対向する側から前記第1基板に貼り合わされた第2基板とを含み、
前記穴部は、前記第1基板に形成された第1貫通孔であり、
前記係止部は、前記第2基板における前記第1貫通孔を塞ぐ領域を含み、
前記第1基板および前記第2基板は、接着剤で互いに接着されており、
前記第1貫通孔の周囲には、前記第1基板および前記第2基板の間からはみ出る前記接着剤を受け入れる受け部が形成されている、
請求項17に記載の磁気検出システム。
The substrate includes a first substrate and a second substrate bonded to the first substrate from a side facing the detected unit,
The hole is a first through hole formed in the first substrate,
The locking portion includes a region that closes the first through hole in the second substrate,
the first substrate and the second substrate are bonded to each other with an adhesive;
A receiving portion is formed around the first through hole to receive the adhesive protruding from between the first substrate and the second substrate.
The magnetic detection system according to claim 17.
前記基板は、第1基板と、前記被検出ユニットに対向する側から前記第1基板に貼り合わされた第2基板とを含み、
前記穴部は、前記第1基板に形成された第1貫通孔であり、
前記係止部は、前記第2基板における前記第1貫通孔を塞ぐ領域を含み、
前記第1基板および前記第2基板は、接着剤で互いに接着されており、
前記反対側から見た場合に、前記第1基板および前記第2基板の間から前記第1貫通孔の内側に向かう前記接着剤のはみ出し範囲は、前記第1貫通孔の輪郭から0.2mm以内である、
請求項17に記載の磁気検出システム。
The substrate includes a first substrate and a second substrate bonded to the first substrate from a side facing the detected unit,
The hole is a first through hole formed in the first substrate,
The locking portion includes a region that closes the first through hole in the second substrate,
the first substrate and the second substrate are bonded to each other with an adhesive;
When viewed from the opposite side, the extent of the adhesive protruding from between the first substrate and the second substrate toward the inside of the first through hole is within 0.2 mm from the outline of the first through hole. is,
The magnetic detection system according to claim 17.
一方の主面側から磁石が挿入される穴部と、前記穴部に挿入された前記磁石を他方の主面側から係止して前記他方の主面側へと突出するのを抑止するための係止部とを有する基板に対して、前記基板の前記他方の主面における前記穴部に対応する位置に磁気センサを実装することと、
前記基板の前記他方の主面側において、前記磁気センサに強磁性体または他の磁石を接近または接触させた状態で、前記穴部に前記磁石を挿入することにより、前記磁石の磁極の作用面を前記磁気センサに対して平行にすることと、
前記磁石の前記作用面を除く面の少なくとも一部と、前記穴部の側面との間に接着剤を注入して硬化させることにより、前記磁石を前記穴部の前記側面に固定することと
を備える磁気検出ユニットの製造方法。
A hole portion into which a magnet is inserted from one main surface side and the magnet inserted into the hole portion is locked from the other main surface side to prevent it from protruding toward the other main surface side. mounting a magnetic sensor at a position corresponding to the hole on the other main surface of the substrate, with respect to a substrate having a locking portion;
By inserting the magnet into the hole with a ferromagnetic material or other magnet approaching or in contact with the magnetic sensor on the other main surface side of the substrate, the working surface of the magnetic pole of the magnet is to be parallel to the magnetic sensor;
fixing the magnet to the side surface of the hole by injecting and curing adhesive between at least a part of the surface of the magnet other than the working surface and the side surface of the hole; A method of manufacturing a magnetic detection unit.
JP2023065378A 2022-08-15 2023-04-13 Magnetic detection device, magnetic detection unit, magnetic detection system, and method for manufacturing magnetic detection unit Pending JP2024026033A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US18/341,765 US12326488B2 (en) 2022-08-15 2023-06-27 Magnetic detection device, magnetic detection unit, magnetic detection system, and method for manufacturing magnetic detection unit
CN202310801030.1A CN117590298A (en) 2022-08-15 2023-07-03 Magnetic detection device, magnetic detection unit, manufacturing method thereof, and magnetic detection system

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022129199 2022-08-15
JP2022129199 2022-08-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2024026033A true JP2024026033A (en) 2024-02-28

Family

ID=90038103

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023065378A Pending JP2024026033A (en) 2022-08-15 2023-04-13 Magnetic detection device, magnetic detection unit, magnetic detection system, and method for manufacturing magnetic detection unit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2024026033A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8080993B2 (en) Sensor module with mold encapsulation for applying a bias magnetic field
US7969148B2 (en) Magnetic sensor device, magnetic encoder device and magnetic scale manufacturing method
CN103842838B (en) Magnet sensor arrangement
EP3189308B1 (en) Shaft-integrated angle sensing device
JP2009222524A (en) Rotation detecting apparatus
WO2013153986A1 (en) Magnetic sensor
JP4999498B2 (en) Magnetic encoder device
US20210048320A1 (en) System with magnetic field shield structure
JP2019090789A (en) Rotation detector
JP6132085B2 (en) Magnetic detector
JP5006671B2 (en) Magnetic encoder
JP2024026033A (en) Magnetic detection device, magnetic detection unit, magnetic detection system, and method for manufacturing magnetic detection unit
JP3102268B2 (en) Magnetic detector
US12326488B2 (en) Magnetic detection device, magnetic detection unit, magnetic detection system, and method for manufacturing magnetic detection unit
JP5086733B2 (en) Magnetic detection probe and method of manufacturing magnetic detection probe
CN117590298A (en) Magnetic detection device, magnetic detection unit, manufacturing method thereof, and magnetic detection system
JP3269307B2 (en) Pickup sensor and vehicle speed detection device using pickup sensor
JP3341518B2 (en) Magnetic detector
JP3233129B2 (en) Magnetic detector
JP2004288666A (en) Magnetoelectric transducer
JP4967852B2 (en) Magnetic encoder and motor
CN112526614A (en) Magnetic substance detection sensor
JP2005024282A (en) Magnetic encoder
JP7769967B2 (en) Rotating machines
JP7359636B2 (en) Sensor device and encoder having this sensor device