JPH02309274A - 磁気インクパターン検出器及び磁気抵抗素子搭載方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 磁気抵抗素子を用いた磁気インクパターン検出器に関し
、磁気インクパターンに対する感度及び分解能の向上を
目的とし、 磁気抵抗素子と、該磁気抵抗素子に磁界を印加できるよ
うに配置したコイルと、該コイルと磁気抵抗素子を支持
する素子搭載台と、磁気抵抗素子を不要な外部磁界から
シールドできるように配置した高透磁率のシールド部材
とを具備するように構成する。

またＳｉ基板上に磁気抵抗素子パターンが形成された磁
気抵抗素子の、該Ｓｉ基板に磁気抵抗素子パターンの電
極パッドを通して貫通するスルーホールを設け、該磁気
抵抗素子を搭載用基板に載置し、該搭載基板の導体パタ
ーンと上記磁気抵抗素子パターンの電極パッドとを前記
スルーホールに導電性樹脂を充填することにより導通さ
せるように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は強磁性薄膜磁気抵抗素子を用いた磁気インクパ
ターン検出器に関する。

磁気インクを使用した印刷パターン（磁気パターン）は
種々のものに使われているが、該磁気パターンを正確に
認識することは、模造品の識別等において重要である。

そこで、多くの認識情報を該磁気パターンから得ようと
すれば従来よりも広範囲に渡って磁気パターンの印刷を
行う必要が生じ、複数個の磁気検出器をアレイ状に並べ
該磁気パターンを正確に検知する装置が要求されると共
に、該装置の感度及び分解能の向上が要求される。

〔従来の技術〕

第６図は従来の磁気抵抗素子を用いた磁気インクパター
ン検出器を示す図である。第６図はいわゆるバーバーポ
ール型と称される磁気抵抗素子で、Ｓｉ基板ｌの上にＮ
ｉＦｅ合金の帯状の薄膜パターン２と、この磁性薄膜パ
ターンの長手方向に対して傾きをもって縞状に形成され
た多数のＡｕパターン３とよりなり、第６図のように磁
気インクパターン４から出る磁束により電気抵抗が変化
することにより磁気インクパターンを検出することがで
きるようになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の磁気インクパターン検出器では、数○ｅ〜数
十Ｏｅの微小磁界を検出するため外乱の影響を受は易く
、また第６図に示すように磁気抵抗素子の電極パッド５
と搭載基板６の配線パターン７との接続にワイヤボンデ
ィングを用いるためワイヤ８が浮いたり、ワイヤボンデ
ィング部を固定するための樹脂が盛り上ったりして素子
面より高くなるため、その分だけ磁気抵抗素子を磁気イ
ンクパターン４より離さなければならず感度及び分解能
の向上を妨げる原因となっていた。

本発明は上記従来の問題点に鑑み、磁気インクパターン
に対する感度及び分解能の向上を可能とした磁気インク
パターン検出器を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明の磁気インクパター
ン検出器では、磁気抵抗素子１６と、該磁気抵抗素子１
６に磁界を印加できるように配置したコイル１５と、該
コイルと磁気抵抗素子を支持する素子搭載台１１と、磁
気抵抗素子１６を不要な外部磁界からシールドできるよ
うに配置した高透磁率のシールド部材１７とを具備して
成ることを特徴とする。

また本発明の磁気抵抗素子の搭載方法では、Ｓｉ基板３
０上に磁気抵抗素子パターン３２が形成された磁気抵抗
素子の、該Ｓｉ基板３０に磁気抵抗素子パターン３２の
電極パッド３３を通して貫通するスルーホール３１を設
け、該磁気抵抗素子１６を搭載用基板１４に載置し、該
搭載用基板１４の導体パターン３４と上記磁気抵抗素子
パターン３２の電極パッド３３とを、前記スルーホール
３１に導電性樹脂３５を充填することにより導通させる
ことを特徴とする。

〔作　用〕

素子搭載台１１に磁気抵抗素子１６及びコイル（第２の
フレキシブルプリント板）１５を搭載し、且つ高透磁率
のシールド部材１７を配置したこ止により、コイル１５
による磁気抵抗素子１６の初期磁化ができ、且つ高透磁
率材のシールド部材１７により不要な磁界を防ぐことが
できるため安定した特性が得られる。

また磁気抵抗素子の電極パッド３３と搭載用基板１４　
（第１のフレキシブルプリント板）の配線パターン３４
との接続に磁気抵抗素子のＳｉ基板３０に設けたスルー
ホール３１内に導電性樹脂３５を充填して行うことによ
り、素子表面より配線ワイヤ等の突出部がなくなるため
、該磁気抵抗素子を磁気インクパターンに接近させるこ
とができ、検出感度及び分解能の向上が得られる。

〔実施例〕

第１図は本発明の第１の実施例を示す図であり、（ａ）
はｂ図のａ−ａ線における断面図、（ｂ）はａ図のｂ−
ｂ線における断面図である。

同図において、１０はアルミニウム合金等で形成された
ホルダであり、該ホルダ１０には素子搭載台１１と、検
出すべき磁気インクパターン１２に面してタングステン
等の非磁性金属で形成された素子保護板１３とが設けら
れ、該素子搭載台１１には、磁気抵抗素子の入出力用導
体である第１のフレキシブルプリント板１４と磁気抵抗
素子に磁界を印加するためのコイルとなる第２のフレキ
シブルプリント板１５とを介して磁気抵抗素子１６が搭
載され、さらに該磁気抵抗素子の反対側には高透磁率材
で形成されたシールド部材１７が設けられている。また
磁気抵抗素子の入出力用導体である第１のフレキシブル
プリント板１４の一方の端部は磁気抵抗素子１６の電極
に接続され、他端は磁気検出回路用プリント板１８に接
続され、コイルとなる第２のフレキシブルプリント板１
５はその両端を、コイル駆動回路用プリント板１９に接
続されている。

第２図は第１図の要部斜視図である。

同図において、１１は素子搭載台であり、該素子搭載台
１１の一方の面には磁気抵抗素子の入出力用導体である
第１のフレキシブルプリント板１４と、磁気抵抗素子に
磁界を印加するためのコイルとなる第２のフレキシブル
プリント板１５とを介して磁気抵抗素子１６が搭載され
、他方の面には高透磁率材で形成されたシールド部材１
７が取着されている。なお磁気抵抗素子１６は、その複
数個がアレイ状に配置され、それぞれその電極が第１の
フレキシブルプリント板１４の入力線１８、出力線１９
、グランド線２０の各導体に接続される。

このように構成された本実施例は、磁気インクパターン
１２を検出する直前に第２のフレキシブルプリント板１
５に電流を流して磁気抵抗素子を初期磁化し、且つ磁気
インクパターン１２の検出中は初期磁化と反対方向に微
小電流を流してバイアス磁界を印加することにより検出
感度を向上することができる。また高透磁率材を用いた
シールド部材１７は、磁気インクパターン１２の磁界以
外の外部磁界をシールドすることができる。さらに本シ
ールド部材１７は第２のフレキシブルプリント板１５よ
りなるコイルの磁芯の役目を果しており、磁気抵抗素子
の初期磁化を効率良く行なうことができる。第４図は、
シールド部材の材質と初期磁化用の磁界強さとの関係を
示したもので、横軸にはフレキシブルプリント板１５の
電流パターン配置を、縦軸には磁界強さをとり、曲線Ａ
〜Ｅで各材質の場合の特性を示した。図に示すように■
のパーマロイ　く透磁率１５００００）　、■のＦｅ　
−３％Ｓｉ　　（透磁率３００００）、■の純鉄（透磁
率８０００）等の高透磁率材はシールド材が無い場合に
比し３倍以上の磁界強さが得られている。

第４図は本実施例及び従来例の磁気抵抗素子の出力特性
を示す図である。

同図において、波形２１は外乱により内部磁化方向が乱
された従来例の出力特性、波形２２は初期磁化した本発
明の実施例の出力特性、波形２３は本発明の実施例から
シールド部材１７を取外した場合の出力特性である。図
より本実施例が初期磁化及びシールド部材の効果により
良好な出力特性が得られることを示している。

第５図は本発明の第２の実施例を示す図であり、（ａ）
は断面図、（ｂ）は要部斜視図、（Ｃ）はｂ図のＣ−Ｃ
線における断面図である。

本実施例は、ホルダ１０、素子搭載台１１、素子保護板
１３、第１、第２のフレキシブルプリント板１４．１５
、磁気抵抗素子１６、プリント板１８゜１９を具備して
構成されていることは第１の実施例とほぼ同様であり、
本実施例の要点は磁気抵抗素子１６と第１のフレキシブ
ルプリント板１４との接続構造にある。この接続構造は
、ｂ及び０図に示すように磁気抵抗素子１６の３１基板
３０に、異方性エツチングによりスルーホール３１を設
け、該スルーホール３１に磁気抵抗素子パターン３２の
電極バッド３３を形成し、該電極パッド３３と第１のフ
レキシブルプリント板１４の導体パターン３４との接続
を、前記スルーホール３１に導電性樹脂３５を流し込ん
で行なったことである。

本実施例によれば、磁気抵抗素子１６とフレキシブルプ
リント板１４との接続が容易となり、しかも接続部が素
子表面より高くなることがないので磁気抵抗素子１６を
素子保護板１３に近すげること、即ち磁気インクパター
ンに近ずけることができる。また導電性樹脂を流し込む
部分が各々独立して逆四角錐台の形状に凹んでいるため
樹脂の流し込みも容易でディスペンサ等を使っての自動
化も可能である。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明の磁気インクパターン検出器
によれば、コイル芯を兼ねた高透磁率のシールド部材を
設けること−により磁気抵抗素子の初期磁化が効率良く
行われ、且つ不要な外部磁界をシールドすることができ
るため高感度な特性が得られる。また本発明の磁気抵抗
素子の搭載方法によれば、磁気抵抗素子の電極パッド部
と搭載用基板の導体パターンとの接続を、Ｓｉ基板に設
けたスルーホールに導電性樹脂を注入して行うことによ
り磁気抵抗素子面を被測定磁気インクパターンに近づけ
ることができ、高感度・高分解能な磁気インクパターン
検出器を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す図、第２図は本発
明の第１の実施例の要部斜視図、第３図は本発明の第１
の実施例におけるシールド部材の効果を示す図、 第４図は磁気抵抗素子の出力特性を示す図、第５図は本
発明の第２の実施例を示す図、第６図は従来の磁気抵抗
素子を示す図、第７図は従来の磁気インク印刷パターン
を検出する装置を示す図である。 図にふいて、 １０はホルダ、 １１は素子搭載台、 １２は磁気インクパターン、 １３は素子保護板、 １４は第１のフレキシブルプリント板（素子搭載用基板
）、 １５は第２のフレキシブルプリント板（コイル）、１６
は磁気抵抗素子、 １７はシールド部材、 １８は磁気抵抗素子の出力信号を処理する回路基板、 １９は磁界発生用電流の駆動回路基板、３０はＳｉ基板
、 ３１はスルーホール、 ３２は磁気抵抗素子パターン、 ３３は電極パッド、 ３４は導体パターン、 ３５は導電性樹脂 を示す。 第１図の要部斜視図 第２図 ５図００−○線における断面図 （Ｑ） 本発明の第１ 第 １４・・・第１のフレキシブルプリン −〇 ０図のｂ−ｂ線ｊこおける断面図 （ｂ） の実施例を示す図 １図 １８．１９・・・プリント板 ト板 磁気抵抗素子の出力特性を示す図 第４図 従来の磁気抵抗素子を示す図 第６図 従来の磁気インク印刷パターンを検出する装置を示す図
第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、磁気抵抗素子（１６）と、該磁気抵抗素子（１６）
   に磁界を印加できるように配置したコイル（１５）と、
   該コイル（１５）と磁気抵抗素子（１６）を支持する素
   子搭載台（１１）と、磁気抵抗素子（１６）を不要な外
   部磁界からシールドできるように配置した高透磁率のシ
   ールド部材（１７）とを具備して成ることを特徴とする
   磁気インクパターン検出器。 ２、Ｓｉ基板（３０）上に磁気抵抗素子パターン（３２
   ）が形成された磁気抵抗素子の、該Ｓｉ基板（３０）に
   磁気抵抗素子パターン（３２）の電極パッド（３３）を
   通して貫通するスルーホール（３１）を設け、該磁気抵
   抗素子（１６）を搭載用基板（１４）に載置し、該搭載
   用基板（１４）の導体パターン（３４）と上記磁気抵抗
   素子パターン（３２）の電極パッド（３２）とを、前記
   スルーホール（３１）に導電性樹脂（３５）を充填する
   ことにより導通させることを特徴とする磁気抵抗素子の
   搭載方法。