JP2019128277A - Magnetic sensor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ホルダ内にセンサ基板が配置された磁気センサ装置に関するものである。 The present invention relates to a magnetic sensor device in which a sensor substrate is disposed in a holder.
リニアエンコーダでは、一方方向に延在する磁気スケールに対向するように、感磁素子を備えた磁気センサ装置が配置される。磁気センサ素子では、感磁素子が形成されたセンサ基板や回路基板がホルダの内側に配置される。また、センサ基板と回路基板とはフレキシブル配線基板によって電気的に接続され、回路基板から延在するケーブルがホルダの外側に引き出される（特許文献１参照）。 In the linear encoder, a magnetic sensor device including a magnetosensitive element is disposed so as to face a magnetic scale extending in one direction. In the magnetic sensor element, the sensor substrate on which the magnetosensitive element is formed and the circuit board are disposed inside the holder. Further, the sensor substrate and the circuit substrate are electrically connected by a flexible wiring substrate, and a cable extending from the circuit substrate is drawn out of the holder (see Patent Document 1).
特許文献１等に記載の磁気センサ装置に対しては、薄型化が要求されているが、特許文献１に記載の構成では、ホルダの内側から外側にケーブルを引き出す必要があるため、薄型化が困難である。 The magnetic sensor device described in Patent Literature 1 and the like is required to be thinned. However, in the configuration described in Patent Literature 1, it is necessary to draw out a cable from the inside to the outside of the holder. Have difficulty.
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、薄型化を図ることのできる磁気センサ装置を提供することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a magnetic sensor device that can be thinned.
上記課題を解決するために、本発明の磁気センサ装置は、第１側壁および前記第１側壁に第１方向の一方側で対向する第２側壁を備え、高さ方向の一方端に開口部が設けられたホルダと、前記開口部に一方面を向けて前記ホルダの内側に配置され、前記開口部と重なる領域に感磁素子が設けられたセンサ基板と、一方端が前記センサ基板に接続され、他方端が前記ホルダの外側に引き出されたフレキシブル配線基板と、を有し、前記フレキシブル配線基板は、前記一方端から前記第１方向の他方側に向けて延在する第１部分と、前記センサ基板の他方面に対向するように前記第１方向の他方側から一方側に延在する第２部分と、前記第１側壁に沿うように湾曲して前記第１部分の他方側の端部と前記第２部分の他方側の端部とを繋ぐ第３部分と、を有し、前記フレキシブル配線基板は、前記第１部分と前記第３部分との間が前記ホルダに第１接着剤によって固定されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a magnetic sensor device according to the present invention includes a first side wall and a second side wall facing the first side wall on one side in the first direction, and an opening at one end in the height direction. A holder provided, a sensor substrate disposed on the inside of the holder with one surface facing the opening, and a magnetosensitive element provided in a region overlapping the opening, and one end connected to the sensor substrate. A flexible wiring board having the other end drawn out of the holder, the flexible wiring board having a first portion extending from the one end toward the other side in the first direction, A second portion extending from the other side of the first direction to the one side so as to face the other surface of the sensor substrate, and an end portion on the other side of the first portion that is curved along the first side wall. Third part connecting the second part and the other end of the second part Has, the flexible wiring board is characterized in that between said first portion and said third portion is secured by a first adhesive agent to the holder.
本発明では、感磁素子からホルダの外側までフレキシブル配線基板が引き回されているため、磁気センサ装置の薄型化を図ることができる。また、フレキシブル配線基板の途中には、湾曲しながら折り返された第３部分があるが、第３部分の根元付近（第１部分と第３部分との間）が第１接着剤によってホルダに固定されている。このため、磁気センサ装置に振動が伝わっても、ホルダの内部でフレキシブル配線基板が動いてホルダと擦れて断線するという事態が発生しにくい。従って、フレキシブル配線基板を用いて磁気センサ装置の薄型化を図っても、高い信頼性を確保することができる。 In the present invention, since the flexible wiring board is drawn from the magnetosensitive element to the outside of the holder, the magnetic sensor device can be thinned. In addition, there is a third portion bent back in the middle of the flexible wiring board, but the vicinity of the root of the third portion (between the first portion and the third portion) is fixed to the holder by the first adhesive. It is done. For this reason, even if vibration is transmitted to the magnetic sensor device, the flexible wiring board is moved inside the holder and is less likely to be broken due to rubbing against the holder. Therefore, even when the magnetic sensor device is thinned using the flexible wiring board, high reliability can be ensured.
本発明において、前記開口部を塞ぐ板状またはシート状のシールド部材を有し、前記シールド部材は、前記ホルダの内側で、前記第１接着剤と同一材料からなる第２接着剤によって前記ホルダに固定されている態様を採用することができる。かかる態様によれば、ホ
ルダの空きスペースが狭い場合でも、第１接着剤と第２接着剤とにおいて接着剤を使い分ける必要がない。
In this invention, it has a plate-shaped or sheet-shaped shield member that closes the opening, and the shield member is attached to the holder by a second adhesive made of the same material as the first adhesive inside the holder. A fixed aspect can be adopted. According to this aspect, even when the empty space of the holder is narrow, it is not necessary to use different adhesives for the first adhesive and the second adhesive.
本発明において、前記ホルダは、前記第１側壁と前記第２側壁との間に設けられた第３側壁と、前記第１方向に対して直交する第２方向で前記第３側壁に対向する第４側壁と、を有し、前記シールド部材は、前記第２接着剤によって全周にわたって固定されている態様を採用することができる。かかる態様によれば、シールド部材とホルダとの間に隙間が発生しにくいので、埃等が開口部からホルダの内側に侵入しにくい。 In the present invention, the holder has a third side wall provided between the first side wall and the second side wall, and a second side facing the third side wall in a second direction orthogonal to the first direction. It is possible to adopt a mode in which the shield member is fixed over the entire circumference by the second adhesive. According to this aspect, since a gap is less likely to occur between the shield member and the holder, dust and the like are less likely to intrude into the inside of the holder from the opening.
本発明において、前記第１接着剤は、ゴム系の軟質接着剤である態様を採用することができる。かかる態様によれば、環境温度が変化して第１接着剤に膨張や収縮が発生しても、かかる変形が第１接着剤の弾性で吸収される。従って、第１接着剤の膨張や収縮の応力がセンサ基板に伝わって感磁素子の磁気特性が変化することを抑制することができる。 In the present invention, the first adhesive may be a rubber-based soft adhesive. According to this aspect, even if the environmental temperature changes and expansion or contraction occurs in the first adhesive, the deformation is absorbed by the elasticity of the first adhesive. Therefore, it is possible to suppress the expansion and contraction stress of the first adhesive from being transmitted to the sensor substrate and changing the magnetic characteristics of the magnetosensitive element.
本発明において、前記第１接着剤は、熱硬化性である態様を採用することができる。かかる態様によれば、第１接着剤が熱硬化性であれば、粘度が比較的低いので、狭い隙間に第１接着剤を塗布しやすい。 In the present invention, the first adhesive may adopt an aspect of being thermosetting. According to this aspect, if the first adhesive is thermosetting, the viscosity is relatively low, so it is easy to apply the first adhesive to the narrow gap.
本発明において、前記センサ基板は、ＵＶ硬化性の第３接着剤、および熱硬化性の第４接着剤によって前記ホルダに固定されている態様を採用することができる。かかる態様によれば、第３接着剤によってセンサ基板を短時間のうちに仮固定した後、第３接着剤が完全に硬化する前にセンサ基板の位置調整等を行い、その後、第４接着剤によってセンサ基板を固定することができる。この場合、前記ホルダは、前記センサ基板と重なる支持板部を備え、前記センサ基板は、前記第３接着剤、および前記第４接着剤によって、前記ホルダのうち、前記支持板部に固定されている態様を採用することができる。 In the present invention, the sensor substrate may be fixed to the holder by a UV-curable third adhesive and a thermosetting fourth adhesive. According to this aspect, after temporarily fixing the sensor substrate with the third adhesive in a short time, position adjustment of the sensor substrate is performed before the third adhesive is completely cured, and then the fourth adhesive is used. Can fix the sensor substrate. In this case, the holder includes a support plate portion that overlaps the sensor substrate, and the sensor substrate is fixed to the support plate portion of the holder by the third adhesive and the fourth adhesive. Can be adopted.
本発明において、前記センサ基板と前記第２部分との間に、前記フレキシブル配線と接続された剛性の回路基板が配置され、前記回路基板は、速乾性の第５接着剤によって、前記ホルダに固定されている態様を採用することができる。かかる態様によれば、フレキシブル配線基板が湾曲した状態を維持したまま、回路基板を支持板部に固定することができる。この場合、前記ホルダは、前記回路基板と重なる支持板部を備え、前記回路基板は、前記第５接着剤によって、前記ホルダのうち、前記支持板部に固定されている態様を採用することができる。 In the present invention, a rigid circuit board connected to the flexible wiring is disposed between the sensor board and the second portion, and the circuit board is fixed to the holder by a fast-drying fifth adhesive. The embodiment which has been described can be adopted. According to this aspect, it is possible to fix the circuit board to the support plate portion while maintaining the state where the flexible wiring board is curved. In this case, the holder may include a support plate portion that overlaps the circuit board, and the circuit board may be fixed to the support plate portion of the holder by the fifth adhesive. it can.
本発明において、前記第３部分に対して前記センサ基板とは反対側に、第６接着剤によって前記ホルダに固定されたカバーを有し、前記フレキシブル配線基板は、前記第２部分が前記カバーと前記第２側壁との間を通って外部に引き出されており、前記フレキシブル配線基板は、軟質の第７接着剤によって前記第２側壁に固定されている態様を採用することができる。かかる態様によれば、フレキシブル配線基板においてホルダから引き出されている部分に外部から力が加わっても、フレキシブル配線基板が擦れて断線する等の事態が発生しにくい。 In the present invention, a cover fixed to the holder by a sixth adhesive is provided on the side opposite to the sensor substrate with respect to the third portion, and in the flexible wiring substrate, the second portion is the cover and It is drawn out to the outside through the space between the second side wall, and the flexible wiring board may be fixed to the second side wall with a soft seventh adhesive. According to this aspect, even when a force is applied from the outside to the portion of the flexible wiring board that is pulled out from the holder, it is difficult for the flexible wiring board to rub and break.
本発明において、前記第２部分には、フレキシブルシートが貼付されている態様を採用することができる。かかる態様によれば、フレキシブル配線基板のうち、直線的に延在している第２部分の剛性を高めることができる。 In the present invention, a mode in which a flexible sheet is attached to the second portion can be adopted. According to this aspect, it is possible to increase the rigidity of the second portion extending linearly in the flexible wiring board.
本発明では、感磁素子からホルダの外側までフレキシブル配線基板が引き回されているため、磁気センサ装置の薄型化を図ることができる。また、フレキシブル配線基板の途中には、湾曲しながら折り返された第３部分があるが、第３部分の根元付近（第１部分と第
３部分との間）が第１接着剤によってホルダに固定されている。このため、磁気センサ装置に振動が伝わっても、ホルダの内部でフレキシブル配線基板が動いてホルダと擦れて断線するという事態が発生しにくい。従って、フレキシブル配線基板を用いて磁気センサ装置の薄型化を図っても、高い信頼性を確保することができる。
In the present invention, since the flexible wiring board is routed from the magnetosensitive element to the outside of the holder, the magnetic sensor device can be thinned. In addition, there is a third portion bent back in the middle of the flexible wiring board, but the vicinity of the root of the third portion (between the first portion and the third portion) is fixed to the holder by the first adhesive. It is done. For this reason, even if vibration is transmitted to the magnetic sensor device, it is difficult for the flexible wiring board to move inside the holder and rub against the holder to cause a disconnection. Therefore, high reliability can be ensured even if the thickness of the magnetic sensor device is reduced using a flexible wiring board.
図面を参照して、本発明を適用した磁気センサ装置を説明する。なお、以下に参照する図面において、ホルダ２０の長さ方向を第１方向Ｘとし、長さ方向（第１方向Ｘ）に直交する幅方向を第２方向Ｙとし、長さ方向（第１方向Ｘ）および幅方向（第２方向Ｙ）に直交する方向を高さ方向Ｈとしてある。 A magnetic sensor device to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings. In the drawings referred to below, the length direction of the holder 20 is defined as a first direction X, the width direction orthogonal to the length direction (first direction X) is defined as a second direction Y, and the length direction (first direction) A direction orthogonal to X) and the width direction (second direction Y) is taken as the height direction H.
（磁気センサ装置１０の全体構成）
図１は、本発明を適用した磁気センサ装置１０を高さ方向Ｈの他方側Ｈ２からみた斜視図である。図２は、図１に示す磁気センサ装置１０を高さ方向Ｈの一方側Ｈ１からみた斜視図である。図３は、図１に示す磁気センサ装置１０の断面図である。図４は、図１に示す磁気センサ装置１０を高さ方向Ｈの他方側Ｈ２からみた分解斜視図である。図５は、図１に示す磁気センサ装置１０を高さ方向Ｈの一方側Ｈ１からみた分解斜視図である。図６は、図４に示す状態からフレキシブル配線基板４０とセンサ基板３０等とを分離した分解斜視図である。図７は、図５に示す状態からフレキシブル配線基板４０とセンサ基板３０等とを分離した分解斜視図である。
(Overall Configuration of Magnetic Sensor Device 10)
FIG. 1 is a perspective view of a magnetic sensor device 10 to which the present invention is applied, as viewed from the other side H2 in the height direction H. FIG. FIG. 2 is a perspective view of the magnetic sensor device 10 shown in FIG. 1 from one side H1 in the height direction H. FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the magnetic sensor device 10 shown in FIG. FIG. 4 is an exploded perspective view of the magnetic sensor device 10 shown in FIG. 1 as viewed from the other side H2 in the height direction H. FIG. FIG. 5 is an exploded perspective view of the magnetic sensor device 10 shown in FIG. 1 as viewed from one side H1 in the height direction H. FIG. FIG. 6 is an exploded perspective view in which the flexible wiring board 40 and the sensor board 30 and the like are separated from the state shown in FIG. FIG. 7 is an exploded perspective view in which the flexible wiring substrate 40 and the sensor substrate 30 and the like are separated from the state shown in FIG.
図１に示す磁気センサ装置１０は、磁気スケール９０とともに、工作機械や実装装置のテーブル移動距離や位置を検出するリニアエンコーダ１として用いられる。磁気スケール９０には、Ｎ極とＳ極が所定のピッチで交互に配列されている。かかるリニアエンコーダ１では、磁気センサ装置１０および磁気スケール９０のうちの一方が固定体に搭載され、他方が移動体に搭載される。本形態では、磁気スケール９０が固定体に搭載され、磁気センサ装置１０が移動体に搭載される。 The magnetic sensor device 10 shown in FIG. 1 is used together with the magnetic scale 90 as a linear encoder 1 that detects the table movement distance and position of a machine tool or mounting device. In the magnetic scale 90, N poles and S poles are alternately arranged at a predetermined pitch. In such a linear encoder 1, one of the magnetic sensor device 10 and the magnetic scale 90 is mounted on a fixed body, and the other is mounted on a moving body. In the present embodiment, the magnetic scale 90 is mounted on a fixed body, and the magnetic sensor device 10 is mounted on a moving body.
図２〜図７に示すように、磁気センサ装置１０は、ホルダ２０と、ホルダ２０の内側に配置されたセンサ基板３０と、センサ基板３０に接続されたフレキシブル配線基板４０と、センサ基板３０を高さ方向Ｈの他方側Ｈ２から覆うようにホルダ２０に固定されたカバー５０と、カバー５０とセンサ基板３０との間に配置された剛性の回路基板６０と、ホルダ２０の開口部２７を塞ぐように固定されたシールド部材７０とを有している。 As shown in FIGS. 2 to 7, the magnetic sensor device 10 includes a holder 20, a sensor substrate 30 disposed inside the holder 20, a flexible wiring substrate 40 connected to the sensor substrate 30, and the sensor substrate 30. A cover 50 fixed to the holder 20 so as to cover from the other side H2 in the height direction H, a rigid circuit board 60 disposed between the cover 50 and the sensor substrate 30, and an opening 27 of the holder 20 are closed. And the shield member 70 fixed as described above.
ホルダ２０は、アルミニウムやステンレス等の非磁性の金属部材等からなり、第１側壁２１と、第１側壁２１に第１方向Ｘの一方側Ｘ１で対向する第２側壁２２と、高さ方向Ｈの一方側Ｈ１で第１側壁２１と第２側壁２２との間に設けられた底壁２５とを有している。ホルダ２０には、第１方向Ｘの一方側Ｘ１に開口部２７が形成されている。 The holder 20 is made of a nonmagnetic metal member such as aluminum or stainless steel, the first side wall 21, the second side wall 22 facing the first side wall 21 on one side X1 in the first direction X, and the height direction H And a bottom wall 25 provided between the first side wall 21 and the second side wall 22 on one side H1. In the holder 20, an opening 27 is formed on one side X1 in the first direction X.
また、ホルダ２０は、第２方向Ｙの一方側Ｙ１で第１側壁２１と第２側壁２２とを繋ぐ第３側壁２３と、第３側壁２３に第２方向Ｙの他方側Ｙ２で対向する第４側壁２４とを備えており、第４側壁２４は、第１側壁２１と第２側壁２２とを繋いでいる。第３側壁２３および第４側壁２４は、第１側壁２１および第２側壁２２より高さ方向Ｈの寸法が短い。第３側壁２３と第１側壁２１との間には略三角の連結部２３０が形成され、第４側壁２４と第１側壁２１との間には略三角の連結部２４０が形成されている。第２側壁２２の高さ方向Ｈの他方側Ｈ２の端部には、第２側壁２２の延在方向の中央部分に凹部２２１が形成されている。 In addition, the holder 20 has a third side wall 23 connecting the first side wall 21 and the second side wall 22 on one side Y1 in the second direction Y, and a third side wall 23 facing the third side 23 on the other side Y2 in the second direction Y 4 side walls 24, and the fourth side wall 24 connects the first side wall 21 and the second side wall 22. The third side wall 23 and the fourth side wall 24 are shorter in the height direction H than the first side wall 21 and the second side wall 22. A substantially triangular connecting part 230 is formed between the third side wall 23 and the first side wall 21, and a substantially triangular connecting part 240 is formed between the fourth side wall 24 and the first side wall 21. At the end of the other side H 2 in the height direction H of the second side wall 22, a recess 221 is formed in the central portion in the extending direction of the second side wall 22.
ホルダ２０の内部には、カバー５０とセンサ基板３０との間で第３側壁２３と第４側壁２４とを繋ぐ支持板部２６が形成されており、支持板部２６は、回路基板６０と対向している。 A support plate portion 26 that connects the third side wall 23 and the fourth side wall 24 between the cover 50 and the sensor substrate 30 is formed inside the holder 20, and the support plate portion 26 faces the circuit board 60. doing.
底壁２５は、第１方向Ｘの一方側Ｘ１のみに形成されており、第１側壁２１、第３側壁２３、および第４側壁２４の高さ方向Ｈの一方側Ｈ１の端部は、開口部２７の開口縁になっている。底壁２５の外面側では、開口部２７の周りを凹ませた凹部２８が形成されており、開口部２７は、全周にわたって凹部２８に囲まれている。 The bottom wall 25 is formed only on one side X1 in the first direction X, and ends of one side H1 in the height direction H of the first side wall 21, the third side wall 23, and the fourth side wall 24 are open. It is the opening edge of the part 27. On the outer surface side of the bottom wall 25, a recess 28 recessed around the opening 27 is formed, and the opening 27 is surrounded by the recess 28 all around.
センサ基板３０は、開口部２７と支持板部２６との間で一方面３１を開口部２７に向けて配置されている、一方面３１側には感磁素子３８および端子３６が形成されており、感磁素子３８は、開口部２７と重なる領域に形成されている。本形態において、感磁素子３８は、磁気抵抗素子３８０であり、磁気抵抗素子３８０は、９０°位相の異なる２つの信号を出力するＡ相磁気抵抗パターンとＢ相磁気抵抗パターンとを含んでいる。 The sensor substrate 30 is arranged between the opening portion 27 and the support plate portion 26 with one surface 31 facing the opening portion 27, and a magnetosensitive element 38 and a terminal 36 are formed on the one surface 31 side. The magnetosensitive element 38 is formed in a region overlapping the opening 27. In this embodiment, the magnetosensitive element 38 is a magnetoresistive element 380, and the magnetoresistive element 380 includes an A-phase magnetoresistive pattern and a B-phase magnetoresistive pattern that output two signals having a 90 ° phase difference. .
回路基板６０は、一方面６１がセンサ基板３０の他方面３２と対向するように、支持板部２６とカバー５０との間に配置されている。一方面６１には複数の回路素子６６が実装され、他方面６２には端子６５が形成されている。 The circuit board 60 is disposed between the support plate portion 26 and the cover 50 such that the one surface 61 faces the other surface 32 of the sensor substrate 30. A plurality of circuit elements 66 are mounted on one surface 61, and a terminal 65 is formed on the other surface 62.
カバー５０は、センサ基板３０の他方面３２、および回路基板６０の他方面６２に対向する端板部５１と、端板部５１の第２方向Ｙの両端部から高さ方向Ｈの一方側Ｈ１に突出した側板部５２、５３とを有している。端板部５１は、第１側壁２１、第２側壁２２、第３側壁２３、および第４側壁２４の高さ方向Ｈの他方側Ｈ２の端部に固定されている。この状態で、カバー５０と第２側壁２２との間には、凹部２２１によって隙間２２２が形成されている。 The cover 50 has an end plate portion 51 facing the other surface 32 of the sensor substrate 30 and the other surface 62 of the circuit substrate 60, and one side H1 in the height direction H from both ends in the second direction Y of the end plate portion 51. And side plates 52 and 53 that protrude to the The end plate portion 51 is fixed to the end of the other side H2 in the height direction H of the first side wall 21, the second side wall 22, the third side wall 23, and the fourth side wall 24. In this state, a gap 222 is formed by the recess 221 between the cover 50 and the second side wall 22.
フレキシブル配線基板４０は、一方端４１がセンサ基板３０に接続され、他方端４２がホルダ２０の外側に引き出された状態にある。より具体的には、フレキシブル配線基板４０は、一方端４１から第１方向Ｘの他方側Ｘ２に向けて延在する第１部分４６と、カバー５０の端板部５１と回路基板６０との間でセンサ基板３０の他方面３２、および回路基板６０の他方面６２に対向するように第１方向Ｘの他方側Ｘ２から一方側Ｘ１に延在する第２部分４７と、第１側壁２１に沿うように湾曲して、第１部分４６の第１方向Ｘの他方側Ｘ２の端部と第２部分４７の第１方向Ｘの他方側Ｘ２の端部とを繋ぐ第３部分４８とを有している。本形態において、フレキシブル配線基板４０は、一方端４１から他方端４２まで１枚の基板からなる。 The flexible wiring substrate 40 is in a state where one end 41 is connected to the sensor substrate 30 and the other end 42 is drawn to the outside of the holder 20. More specifically, the flexible wiring board 40 includes a first portion 46 extending from one end 41 toward the other side X2 in the first direction X, and between the end plate portion 51 of the cover 50 and the circuit board 60. The second portion 47 extending from the other side X2 of the first direction X to the one side X1 so as to face the other surface 32 of the sensor substrate 30 and the other surface 62 of the circuit substrate 60, and along the first side wall 21 A third portion 48 that is curved in such a manner as to connect the end portion of the first portion 46 on the other side X2 in the first direction X and the end portion of the second portion 47 on the other side X2 in the first direction X. ing. In the present embodiment, the flexible wiring substrate 40 is formed of one substrate from one end 41 to the other end 42.
フレキシブル配線基板４０は、片面基板であり、第３部分４８の内側に位置する面４３には、第１部分４６にセンサ基板３０の端子３６と接続された電極４９が形成され、第２部分４７に回路基板６０の端子６５が接続された電極４５が形成されている。フレキシブル配線基板４０の第２部分４７には、延在方向において、電極４５が形成されている側の
両側に補強用のフレキシブルシート４７１、４７２が貼付されている。従って、フレキシブル配線基板４０のうち、第１方向Ｘに直線的に延在している第２部分４７の剛性を高めることができる。
The flexible wiring substrate 40 is a single-sided substrate, and an electrode 49 connected to the terminal 36 of the sensor substrate 30 is formed on the first portion 46 on the surface 43 located inside the third portion 48, and the second portion 47. The electrode 45 to which the terminal 65 of the circuit board 60 is connected is formed. Reinforcing flexible sheets 471 and 472 are attached to the second portion 47 of the flexible wiring board 40 on both sides on the side where the electrodes 45 are formed in the extending direction. Therefore, the rigidity of the second portion 47 linearly extending in the first direction X in the flexible wiring board 40 can be enhanced.
シールド部材７０は、アルミニウムや銅等の非磁性の板状部材またはシート状部材であり、底壁２５の外面側において凹部２８に配置されて開口部２７を塞いでいる。 The shield member 70 is a nonmagnetic plate member or sheet member such as aluminum or copper, and is disposed in the recess 28 on the outer surface side of the bottom wall 25 to close the opening 27.
（磁気センサ装置１０における接着構造）
図８は、図１に示す磁気センサ装置１０における接着剤の配置を示す説明図であり、第３側壁２３より内側で切断した様子を示してある。
(Adhesive structure in magnetic sensor device 10)
FIG. 8 is an explanatory view showing the arrangement of the adhesive in the magnetic sensor device 10 shown in FIG. 1 and shows a state where the adhesive is cut inside the third side wall 23.
本形態では、磁気センサ装置１０を製造する際には、フレキシブル配線基板４０を展開した状態で、フレキシブル配線基板４０の電極４５、４９に回路基板６０の端子６５、およびセンサ基板３０の端子３６を接続する。その際、例えば、フレキシブル配線基板４０の電極４５と回路基板６０の端子６５との間、およびフレキシブル配線基板４０の電極４９とセンサ基板３０の端子３６との間に、熱硬化性樹脂に導電粒子が分散された異方性導電材料を配置した状態で熱プレスを行い、熱硬化性樹脂を硬化させた後、冷却する。本形態では、電極４５、４９、および端子６５、３６の表面にハンダ層が形成されており、導電粒子は、ハンダ層より低融点の複数のハンダ粒子である。従って、熱プレスの際、ハンダ層が溶融せずに、ハンダ粒子が溶融し、電気的な接続が行われる。樹脂材料としては、エポキシ系等の熱硬化樹脂が用いられる。ハンダ粒子は、スズと、銅、銀、ビスマス、アンチモンおよびインジウムのうちの何れかの金属とを含有しており、例えば、融点が２００℃以下の低融点ハンダ材料からなる。ハンダ層は、例えば、スズ−銅系のハンダ材料からなり、融点は約２３０℃である。ハンダ層は、スズ−銅系のハンダ材料の他、スズ−銀−銅系や、スズ−ビスマス系のハンダ材料であってもよい。 In this embodiment, when the magnetic sensor device 10 is manufactured, the terminals 65 of the circuit board 60 and the terminals 36 of the sensor board 30 are connected to the electrodes 45 and 49 of the flexible wiring board 40 with the flexible wiring board 40 deployed. Connecting. At this time, for example, conductive particles are applied to the thermosetting resin between the electrode 45 of the flexible wiring board 40 and the terminal 65 of the circuit board 60 and between the electrode 49 of the flexible wiring board 40 and the terminal 36 of the sensor board 30. In the state where the anisotropic conductive material in which is dispersed is disposed, heat pressing is performed, the thermosetting resin is cured, and then cooled. In this embodiment, a solder layer is formed on the surfaces of the electrodes 45 and 49 and the terminals 65 and 36, and the conductive particles are a plurality of solder particles having a melting point lower than that of the solder layer. Therefore, at the time of hot pressing, the solder particles are melted without the solder layer melting, and an electrical connection is made. As the resin material, thermosetting resin such as epoxy resin is used. The solder particles contain tin and one of copper, silver, bismuth, antimony and indium, and are made of a low melting point solder material having a melting point of 200 ° C. or less, for example. The solder layer is made of, for example, a tin-copper based solder material and has a melting point of about 230.degree. The solder layer may be a tin-silver-copper-based or tin-bismuth-based solder material in addition to a tin-copper-based solder material.
次に、フレキシブル配線基板４０を曲げながら、図８に示すように、フレキシブル配線基板４０をホルダ２０の内側に配置する。また、底壁２５の外面側において開口部２７を塞ぐように、凹部２８の内側にシールド部材７０を配置する。 Next, while bending the flexible wiring board 40, the flexible wiring board 40 is placed inside the holder 20 as shown in FIG. 8. Further, the shield member 70 is disposed inside the recess 28 so as to close the opening 27 on the outer surface side of the bottom wall 25.
この状態で、フレキシブル配線基板４０のうち、第１部分４６と第３部分４８との間の部分をホルダ２０の第１側壁２１に第１接着剤９１によって固定する。また、ホルダ２０の内側で、シールド部材７０を第１接着剤９１と同一材料からなる第２接着剤９２によって、ホルダ２０の開口部２７の縁で固定する。本形態において、シールド部材を第２接着剤９２によって全周にわたって固定する。 In this state, a portion of the flexible wiring board 40 between the first portion 46 and the third portion 48 is fixed to the first side wall 21 of the holder 20 by the first adhesive 91. Further, inside the holder 20, the shield member 70 is fixed at the edge of the opening 27 of the holder 20 by the second adhesive 92 made of the same material as the first adhesive 91. In the present embodiment, the shield member is fixed by the second adhesive 92 over the entire circumference.
ここで、第１接着剤９１および第２接着剤９２は、ゴム系の軟質接着剤である。また、第１接着剤９１および第２接着剤９２は、熱硬化性である。例えば、第１接着剤９１および第２接着剤９２は、硬化後の硬度が、例えば、ショアＤ３０からショアＤ６０までの範囲にある。 Here, the first adhesive 91 and the second adhesive 92 are rubber-based soft adhesives. The first adhesive 91 and the second adhesive 92 are thermosetting. For example, the hardness of the first adhesive 91 and the second adhesive 92 is, for example, in the range of Shore D30 to Shore D60 after curing.
また、センサ基板３０をＵＶ硬化性の第３接着剤９３によってホルダ２０に仮固定した後、センサ基板３０の位置調整を行い、その後、熱硬化性の第４接着剤９４によってセンサ基板３０をホルダ２０に固定する。本形態では、センサ基板３０を第３接着剤９３によってホルダ２０の支持板部２６に仮固定した後、センサ基板３０の位置調整を行い、その後、第４接着剤９４によってセンサ基板３０をホルダ２０の支持板部２６に固定する。第４接着剤９４は、硬化後の硬度が、例えば、ショアＤ６０からショアＤ９０までの範囲にある。 Further, after temporarily fixing the sensor substrate 30 to the holder 20 with the UV curable third adhesive 93, the position of the sensor substrate 30 is adjusted, and then the sensor substrate 30 is held with the thermosetting fourth adhesive 94. Fix at 20. In this embodiment, the sensor substrate 30 is temporarily fixed to the support plate portion 26 of the holder 20 with the third adhesive 93, the position of the sensor substrate 30 is adjusted, and then the sensor substrate 30 is attached to the holder 20 with the fourth adhesive 94. It fixes to the support plate part 26 of this. The fourth adhesive 94 has a hardness after curing, for example, in the range of Shore D60 to Shore D90.
また、回路基板６０を速乾性の第５接着剤９５によってホルダ２０に固定する。本形態
では、回路基板６０を第５接着剤９５によって支持板部２６に固定する。
Further, the circuit board 60 is fixed to the holder 20 by the quick-drying fifth adhesive 95. In the present embodiment, the circuit board 60 is fixed to the support plate portion 26 by the fifth adhesive 95.
次に、ホルダ２０にカバー５０を被せる。その際、フレキシブル配線基板４０の第２部分４７がホルダ２０の第２側壁２２とカバー５０との間の隙間２２２から引き出した状態とする。本形態では、第６接着剤９６によってカバー５０をホルダ２０に固定する。また、フレキシブル配線基板４０の第２部分４７を軟質の第７接着剤９７によって第２側壁２２と固定する。第６接着剤９６は、硬化後の硬度が、例えば、ショアＤ６０からショアＤ９０までの範囲にある。第７接着剤９７は、ゴム系の軟質接着剤であり、第６接着剤９６より低硬度である。第７接着剤９７は、硬化後の硬度が、例えば、ショアＤ３０からショアＤ６０までの範囲にある。かかる第７接着剤９７は、例えば、空気中の水分によって硬化する常温硬化性の接着剤が用いられる。 Next, the holder 20 is covered with the cover 50. At this time, the second portion 47 of the flexible wiring board 40 is pulled out from the gap 222 between the second side wall 22 of the holder 20 and the cover 50. In the present embodiment, the cover 50 is fixed to the holder 20 by the sixth adhesive 96. In addition, the second portion 47 of the flexible wiring board 40 is fixed to the second side wall 22 by the soft seventh adhesive 97. The sixth adhesive 96 has a hardness after curing, for example, in the range of Shore D60 to Shore D90. The seventh adhesive 97 is a rubber-based soft adhesive and has lower hardness than the sixth adhesive 96. The seventh adhesive 97 has a hardness after curing, for example, in the range of Shore D30 to Shore D60. As the seventh adhesive 97, for example, a cold-setting adhesive which is cured by moisture in the air is used.
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、ホルダ２０の内部に配置されたセンサ基板３０からホルダ２０の外側までフレキシブル配線基板４０が引き回されているため、磁気センサ装置１０の薄型化を図ることができる。また、フレキシブル配線基板４０の途中には、湾曲しながら折り返された第３部分４８があるが、第３部分４８の根元付近（第１部分４６と第３部分４８との間）が第１接着剤９１によってホルダ２０に固定されている。このため、磁気センサ装置１０に振動が伝わっても、ホルダ２０の内部でフレキシブル配線基板４０が動いてホルダ２０と擦れて断線するという事態が発生しにくい。従って、フレキシブル配線基板４０を用いて磁気センサ装置１０の薄型化を図っても、高い信頼性を確保することができる。
(Main effects of this form)
As described above, in this embodiment, since the flexible wiring substrate 40 is routed from the sensor substrate 30 disposed inside the holder 20 to the outside of the holder 20, the magnetic sensor device 10 can be thinned. it can. In addition, although there is a third portion 48 folded back while curving in the middle of the flexible wiring board 40, the vicinity of the root of the third portion 48 (between the first portion 46 and the third portion 48) has a first bonding It is fixed to the holder 20 by the agent 91. For this reason, even if vibration is transmitted to the magnetic sensor device 10, it is difficult for the flexible wiring board 40 to move inside the holder 20 and rub against the holder 20 to cause a disconnection. Therefore, high reliability can be ensured even if the thickness of the magnetic sensor device 10 is reduced using the flexible wiring board 40.
また、シールド部材７０は、ホルダ２０の内側で、第１接着剤９１と同一材料からなる第２接着剤９２によってホルダ２０に固定されている。従って、ホルダ２０内の空きスペースが狭い場合でも、第１接着剤９１と第２接着剤９２とにおいて、接着剤を使い分ける必要がない。また、シールド部材７０は、第２接着剤９２によって全周にわたって固定されている。このため、シールド部材７０とホルダ２０との間に隙間が発生しにくいので、埃等が開口部２７からホルダ２０の内側に侵入しにくい。 In addition, the shield member 70 is fixed to the holder 20 inside the holder 20 by a second adhesive 92 made of the same material as the first adhesive 91. Therefore, even when the empty space in the holder 20 is narrow, it is not necessary to use different adhesives for the first adhesive 91 and the second adhesive 92. Further, the shield member 70 is fixed by the second adhesive 92 all around. For this reason, since a gap does not easily occur between the shield member 70 and the holder 20, dust and the like hardly enter the inside of the holder 20 from the opening 27.
ここで、第１接着剤９１は、ゴム系の軟質接着剤であるため、環境温度が変化して第１接着剤９１に膨張や収縮が発生しても、かかる変形が第１接着剤９１の弾性で吸収される。従って、第１接着剤９１の膨張や収縮の応力がセンサ基板３０に伝わって感磁素子３８の磁気特性が変化することを抑制することができる。また、第１接着剤９１および第２接着剤９２は、熱硬化性であるため、粘度が比較的低い。それ故、狭い隙間に第１接着剤９１および第２接着剤９２を塗布しやすい。 Here, since the first adhesive 91 is a rubber-based soft adhesive, even if the environmental temperature changes and the first adhesive 91 is expanded or shrunk, such deformation is caused by the first adhesive 91. It is absorbed by elasticity. Therefore, it is possible to suppress that the stress of expansion and contraction of the first adhesive 91 is transmitted to the sensor substrate 30 to change the magnetic characteristic of the magnetosensitive element 38. Moreover, since the first adhesive 91 and the second adhesive 92 are thermosetting, the viscosity is relatively low. Therefore, it is easy to apply the first adhesive 91 and the second adhesive 92 to the narrow gap.
また、センサ基板３０は、ＵＶ硬化性の第３接着剤９３、および熱硬化性の第４接着剤９４によってホルダ２０の支持板部２６に固定されているため、第３接着剤９３によってセンサ基板３０を短時間のうちにホルダ２０の支持板部２６に仮固定した後、センサ基板３０の位置調整等を行い、その後、第４接着剤９４によってセンサ基板３０をホルダ２０に固定することができる。 In addition, since the sensor substrate 30 is fixed to the support plate portion 26 of the holder 20 by the UV curable third adhesive 93 and the thermosetting fourth adhesive 94, the sensor substrate 30 is formed by the third adhesive 93. 30 is temporarily fixed to the support plate portion 26 of the holder 20 within a short time, the position of the sensor substrate 30 is adjusted, and then the sensor substrate 30 can be fixed to the holder 20 by the fourth adhesive 94. .
また、回路基板６０は、速乾性の第５接着剤９５によって、ホルダ２０の支持板部２６に固定されているため、フレキシブル配線基板４０が第３部分４８で湾曲した状態を維持したまま、回路基板６０をホルダ２０に固定することができる。 Further, since the circuit board 60 is fixed to the support plate portion 26 of the holder 20 by the quick-drying fifth adhesive 95, the circuit is maintained while the flexible wiring board 40 is curved at the third portion 48. The substrate 60 can be fixed to the holder 20.
また、第６接着剤９６によってホルダ２０にカバー５０が固定されている一方、フレキシブル配線基板４０の第３部分４８は、軟質の第７接着剤９７によって第２側壁２２に固定されている。このため、フレキシブル配線基板４０においてホルダ２０から引き出され
ている部分に外部から力が加わっても、フレキシブル配線基板４０が擦れて断線する等の事態が発生しにくい。
Further, the cover 50 is fixed to the holder 20 by the sixth adhesive 96, while the third portion 48 of the flexible wiring board 40 is fixed to the second side wall 22 by the soft seventh adhesive 97. For this reason, even if a force is applied from the outside to the portion of the flexible wiring board 40 that is pulled out from the holder 20, it is difficult for the flexible wiring board 40 to be rubbed and disconnected.
１…リニアエンコーダ、１０…磁気センサ装置、２０…ホルダ、２１…第１側壁、２２…第２側壁、２３…第３側壁、２４…第４側壁、２５…底壁、２６…支持板部、２７…開口部、３０…センサ基板、３６、６５…端子、３８…感磁素子、４０…フレキシブル配線基板、４１…一方端、４２…他方端、４５、４９…電極、４６…第１部分、４７…第２部分、４８…第３部分、５０…カバー、５１…端板部、５２、５３…側板部、６０…回路基板、６６…回路素子、７０…シールド部材、９０…磁気スケール、９１…第１接着剤、９２…第２接着剤、９３…第３接着剤、９４…第４接着剤、９５…第５接着剤、９６…第６接着剤、９７…第７接着剤、２２２…隙間、３８０…磁気抵抗素子、４７１、４７２…フレキシブルシート、Ｘ…第１方向、Ｙ…第２方向、Ｈ…高さ方向 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Linear encoder, 10 ... Magnetic sensor apparatus, 20 ... Holder, 21 ... 1st side wall, 22 ... 2nd side wall, 23 ... 3rd side wall, 24 ... 4th side wall, 25 ... Bottom wall, 26 ... Support plate part, 27: Opening, 30: Sensor substrate, 36, 65: Terminal, 38: Magnetosensitive element, 40: Flexible wiring substrate, 41: One end, 42: Other end, 45, 49: Electrode, 46: First portion, 47 ... 2nd part, 48 ... 3rd part, 50 ... Cover, 51 ... End plate part, 52, 53 ... Side plate part, 60 ... Circuit board, 66 ... Circuit element, 70 ... Shield member, 90 ... Magnetic scale, 91 ... 1st adhesive, 92 ... 2nd adhesive, 93 ... 3rd adhesive, 94 ... 4th adhesive, 95 ... 5th adhesive, 96 ... 6th adhesive, 97 ... 7th adhesive, 222 ... Gap, 380 ... magnetoresistive element, 471, 472 ... flexible sheet, X ... first direction , Y ... second direction, H ... height direction
Claims (11)
前記開口部に一方面を向けて前記ホルダの内側に配置され、前記開口部と重なる領域に感磁素子が設けられたセンサ基板と、
一方端が前記センサ基板に接続され、他方端が前記ホルダの外側に引き出されたフレキシブル配線基板と、
を有し、
前記フレキシブル配線基板は、前記一方端から前記第１方向の他方側に向けて延在する第１部分と、前記センサ基板の他方面に対向するように前記第１方向の他方側から一方側に延在する第２部分と、前記第１側壁に沿うように湾曲して前記第１部分の他方側の端部と前記第２部分の他方側の端部とを繋ぐ第３部分と、を有し、
前記フレキシブル配線基板は、前記第１部分と前記第３部分との間が前記ホルダに第１接着剤によって固定されていることを特徴とする磁気センサ装置。 A holder having a first side wall and a second side wall facing the first side wall on one side in the first direction, and an opening provided at one end in the height direction;
A sensor substrate disposed on the inner side of the holder with one surface facing the opening, and provided with a magnetosensitive element in a region overlapping the opening;
A flexible wiring board having one end connected to the sensor substrate and the other end drawn to the outside of the holder;
Have
The flexible wiring board has a first portion extending from the one end toward the other side of the first direction, and from the other side of the first direction to the one side so as to face the other surface of the sensor board. A second portion that extends, and a third portion that curves along the first side wall and connects the other end of the first portion and the other end of the second portion. And
The flexible wiring board is fixed to the holder with a first adhesive between the first part and the third part, and the magnetic sensor device.
前記シールド部材は、前記ホルダに内側で、前記第１接着剤と同一材料からなる第２接着剤によって前記ホルダに固定されていることを特徴とする請求項１に記載の磁気センサ装置。 A plate-like or sheet-like shield member closing the opening;
The magnetic sensor device according to claim 1, wherein the shield member is fixed to the holder with a second adhesive made of the same material as the first adhesive inside the holder.
前記シールド部材は、前記第２接着剤によって全周にわたって固定されていることを特徴とする請求項２に記載の磁気センサ装置。 The holder includes a third side wall provided between the first side wall and the second side wall, a fourth side wall facing the third side wall in a second direction orthogonal to the first direction, Have
The magnetic sensor device according to claim 2, wherein the shield member is fixed over the entire circumference by the second adhesive.
前記センサ基板は、前記第３接着剤、および前記第４接着剤によって、前記ホルダのうち、前記支持板部に固定されていることを特徴とする請求項６に記載の磁気センサ装置。 The holder includes a support plate portion overlapping the sensor substrate.
The magnetic sensor device according to claim 6, wherein the sensor substrate is fixed to the support plate portion of the holder by the third adhesive and the fourth adhesive.
前記回路基板は、速乾性の第５接着剤によって、前記ホルダに固定されていることを特徴とする請求項１から６までの何れか一項に記載の磁気センサ装置。 A rigid circuit board connected to the flexible wiring is disposed between the sensor board and the second portion,
The magnetic sensor device according to any one of claims 1 to 6, wherein the circuit board is fixed to the holder with a fast-drying fifth adhesive.
前記回路基板は、前記第５接着剤によって、前記ホルダのうち、前記支持板部に固定されていることを特徴とする請求項８に記載の磁気センサ装置。 The holder includes a support plate portion overlapping the circuit board,
The magnetic sensor device according to claim 8, wherein the circuit board is fixed to the support plate portion of the holder by the fifth adhesive.
固定されたカバーを有し、
前記フレキシブル配線基板は、前記第２部分が前記カバーと前記第２側壁との間を通って外部に引き出されており、
前記フレキシブル配線基板は、軟質の第７接着剤によって前記第２側壁に固定されていることを特徴とする請求項１から６までの何れか一項に記載の磁気センサ装置。 It has a cover fixed to the holder by a sixth adhesive on the side opposite to the sensor substrate with respect to the third portion,
The flexible wiring board is drawn to the outside through the second portion passing between the cover and the second side wall,
The magnetic sensor device according to any one of claims 1 to 6, wherein the flexible wiring board is fixed to the second side wall with a soft seventh adhesive.
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