專利名稱：磁阻元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于檢測可動的被檢測物的移動量、位置、移動速度等的磁阻元件。
(2)背景技術(shù)一直以來，作為檢測可動的被檢測物的位移量的傳感器有磁阻元件。作為該磁阻元件的一個例子例如有在可動的被檢測物上以一定間距形成已磁化的多極磁化層(磁標(biāo)尺)，另一方面與該多極磁化層相對地配置有磁阻元件。在此，磁阻元件以比多極磁化層的間距窄的間距具有4個磁阻體薄膜，通過檢測因可動的被檢測物的位移而引起變化的磁阻體薄膜的電阻值，從而檢測出位移量。
近年來提出了一種技術(shù)利用從磁阻元件輸出的輸出信號一般由基本諧波成分和與該基本諧波成分重疊的高次諧波成分形成，從而通過多個磁阻體薄膜的配置形態(tài)去掉高次諧波成分，得到基本諧波成分那樣的平滑輸出信號，從而可提高識別精度(例如參照專利文獻(xiàn)1)。
采用該專利文獻(xiàn)1公開的發(fā)明的話，當(dāng)在與多極磁化層相對配設(shè)的磁阻元件上配置磁阻體薄膜時，通過互相保持規(guī)定間隔地并列配置多個，從而可將因磁阻變化飽和而引起的高次諧波成分以反相消除抵消，從而可得到平滑的正弦波輸出信號。
另一方面，在利用多個磁阻體薄膜檢測磁標(biāo)尺(日文磁気スケ一ル)的磁場時，一般將這些磁阻體薄膜全部配置在1個玻璃基板上。例如，如專利文獻(xiàn)2所公開的那樣，多個磁阻體薄膜全部安裝在沿支架的定位用導(dǎo)軌安裝的磁阻元件安裝部上。
專利文獻(xiàn)1日本專利特許第2529960號公報(第2圖)專利文獻(xiàn)2日本專利特開平10-253729號公報(第1圖)但是，當(dāng)以消除輸出信號的高次諧波成分提高識別精度為目的、將多個磁阻體薄膜配置在1個玻璃基板上時，存在各磁阻體薄膜間的間隔非常狹小，很難配置在期望位置的問題。
尤其是在具有輸出相位相差90°的2個信號的A相磁阻圖案與B相磁阻圖案的磁阻元件中，為了提高識別精度，各磁阻圖案具有多個磁阻體薄膜，這樣各磁阻體薄膜間的間隔變得更加狹小。因此，存在制造工序要求有極高的精度、同時磁阻體薄膜的布局自由度顯著下降的問題。
(3)發(fā)明內(nèi)容鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種即使在使用多個磁阻體薄膜時制造工序也不需要極高的精度且可提高磁阻體薄膜的布局自由度的磁阻元件。
為達(dá)成上述目的，本發(fā)明的磁阻元件具有輸出相位相差90°的2個信號的A相磁阻圖案與B相磁阻圖案，特征在于所述磁阻圖案分別形成于第1基板和第2基板上，同時所述第1基板及所述第2基板中的至少1個由透明基板構(gòu)成。
采用本發(fā)明的話，在具有由輸出相位相差90°的2個信號的A相磁阻圖案和B相磁阻圖案構(gòu)成的磁阻圖案的磁阻元件中，因為A相磁阻圖案和B相磁阻圖案分別形成于不同的基板(第1基板及第2基板)上，并將該2個基板相對配置形成磁阻圖案，所以從消除高次諧波成分提高檢測精度的觀點來看，即使在使用多個磁阻體薄膜時，形成于1個基板上的磁阻體薄膜彼此間的間隔也沒有必要極其狹小。因此，即使在使用多個磁阻體薄膜時，制造工序也不需要極高的精度，且磁阻體薄膜的布局自由度較高。另外，在本發(fā)明中，因為第1基板及第2基板中的至少1個由透明基板構(gòu)成，所以通過該透明基板，可確認(rèn)另一基板的位置，從而可使第1基板和第2基板以較高的位置精度相對。
在本發(fā)明中，所述第1基板和所述第2基板最好配置成形成有磁阻圖案側(cè)的面彼此間相對的形態(tài)。此時，形成于所述第1基板和所述第2基板上的所有磁阻圖案最好分別由所述第1基板和所述第2基板夾著，且最好所述第1基板和所述第2基板均從另一基板的邊緣部分伸出，在由此形成的伸出區(qū)域連接有信號取出用的可撓性電路基板。
在本發(fā)明中，所述第1基板和所述第2基板最好通過光固化粘結(jié)劑粘合。在此，所述光固化粘結(jié)劑例如可為UV固化粘結(jié)劑。在本發(fā)明中，因為第1基板及第2基板中的至少一個為透明基板，所以如果在夾著光固化粘結(jié)劑使第1基板和第2基板相對的狀態(tài)下從透明基板側(cè)照射UV光等，則可將第1基板和第2基板粘合。
在本發(fā)明中，最好所述第1基板及所述第2基板中的至少1個基板由所述透明基板構(gòu)成，另一基板由陶瓷釉基板構(gòu)成。如此構(gòu)成時，與第1基板及第2基板雙方基板均為玻璃基板時相比，可提高強(qiáng)度。另外，最好所述陶瓷釉基板配置于與所述磁阻圖案檢測的磁標(biāo)尺相對的一側(cè)，同時所述陶瓷釉基板的厚度設(shè)定為比所述透明基板的厚度小。
在本發(fā)明中，在具有由輸出相位相差90°的2個信號的A相磁阻圖案和B相磁阻圖案構(gòu)成的磁阻圖案的磁阻元件中，因為A相磁阻圖案和B相磁阻圖案分別形成于不同的基板(第1基板及第2基板)上，并將該2個基板相對配置形成磁阻圖案，所以從消除高次諧波成分提高檢測精度的觀點來看，即使在使用多個磁阻體薄膜時，形成于1個基板上的磁阻體薄膜彼此間的間隔也沒有必要極其狹小。因此，即使在使用多個磁阻體薄膜時，制造工序也不需要極高的精度，且磁阻體薄膜的布局自由度較高。另外，在本發(fā)明中，因為第1基板及第2基板中的至少1個由透明基板構(gòu)成，所以通過該透明基板，可確認(rèn)另一基板的位置，從而可使第1基板和第2基板以較高的位置精度相對。
(4)


圖1(a)是表示具有適用本發(fā)明的磁阻元件的磁頭和磁標(biāo)尺的位置關(guān)系的說明圖，圖1(b)是使用適用本發(fā)明的磁阻元件的磁式線性編碼器的說明圖，圖1(c)是使用適用本發(fā)明的磁阻元件的旋轉(zhuǎn)編碼器的說明圖。
圖2(a)～圖2(c)是表示適用本發(fā)明的磁阻元件的制造方法的說明圖。
圖3是表示適用本發(fā)明的磁阻元件的時間系列的傳感器輸出的圖表。
圖4(a)～圖4(f)是表示從大型基板制造適用本發(fā)明的磁阻元件的方法的說明圖。
圖5是將適用本發(fā)明的磁阻元件用在圖1(b)所示的磁傳感器裝置(磁式線性編碼器)上時的說明圖。
圖6(a)、圖6(b)是表示將圖5所示的磁傳感器裝置使用的磁頭從具有感磁面的底面?zhèn)扔^察的說明圖。
圖7(a)、圖7(b)分別是表示圖5所示的磁傳感器裝置中的磁頭和磁標(biāo)尺的位置關(guān)系的說明圖及磁頭的右視圖。
圖8(a)是承載在圖5所示的磁傳感器裝置的磁頭上的磁阻元件的說明圖，圖8(b)是表示將磁阻元件連接至電路基板上的狀態(tài)的說明圖，圖8(c)是承載在本發(fā)明的磁傳感器裝置的磁頭上的電路的方塊圖，圖8(d)是承載在傳統(tǒng)的磁頭上的電路的方塊圖。
圖9(a)、圖9(b)是表示圖5所示的磁傳感器裝置的磁頭使用的傳感器支架的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖10(a)是表示圖5所示的磁傳感器裝置使用的磁頭和線纜的連接結(jié)構(gòu)的說明圖，圖10(b)是該種連接所使用的套筒的立體圖。
圖11(a)是在相當(dāng)于圖7(a)及圖10(b)中的X1-X1′線的位置剖切線纜插入孔附近時的剖視圖，圖11(b)是在相當(dāng)于圖7(b)及圖10(b)中的Z1一Z1′線的位置剖切線纜插入孔附近時的剖視圖。
圖12(a)、圖12(b)是分別表示圖5所示的磁傳感器裝置使用的磁標(biāo)尺的縱剖視圖及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的說明圖。
(符號說明)1 磁傳感器裝置2 可動體3 磁標(biāo)尺5 磁頭6 傳感器支架7 線纜8 套筒10 磁阻元件11 第1磁阻元件基板12 第2磁阻元件基板16、17 可撓性基板19 電路基板50 感磁面56 基準(zhǔn)面111第1基板112A相磁阻圖案115、125 磁阻元件基板的伸出區(qū)域121第2基板122B相磁阻圖案(5)具體實施方式
下面參照

用于實施本發(fā)明的最佳實施例。(整體構(gòu)成)圖1(a)是表示具有適用本發(fā)明的磁阻元件的磁頭和磁標(biāo)尺的位置關(guān)系的說明圖，圖1(b)是使用適用本發(fā)明的磁阻元件的磁式線性編碼器的說明圖，圖1(c)是使用適用本發(fā)明的磁阻元件的旋轉(zhuǎn)編碼器的說明圖。
在圖1(a)中，適用本發(fā)明的磁阻元件10在用于測量機(jī)床、安裝裝置的工作臺移動距離、機(jī)器人等的旋轉(zhuǎn)位置檢測、電動機(jī)裝置的旋轉(zhuǎn)速度等的磁傳感器裝置1中，構(gòu)成磁頭5的感磁面50，承載在磁頭5的傳感器支架6內(nèi)。磁頭5的感磁面50與磁標(biāo)尺3相對配置，磁標(biāo)尺3承載在可動體2側(cè)。磁阻元件10如后面所述，具有輸出相位相差90°的2個信號的A相磁阻圖案與B相磁阻圖案。
在本實施例中，磁阻元件10包括形成A相磁阻圖案的第1磁阻元件基板11及形成B相磁阻圖案的第2磁阻元件基板12，這些磁阻元件基板11、12相粘合使形成磁阻圖案側(cè)的面彼此間相對。
在此，第1磁阻元件基板11及第2磁阻元件基板12均從另一基板的邊緣部分伸出，在由此形成的第1磁阻元件基板11的伸出區(qū)域115及第2磁阻元件基板12的伸出區(qū)域125上利用壓接等方法連接有可撓性基板16、17。并且，可撓性基板16、17的連接部位由樹脂(未圖示)包覆。
如此構(gòu)成的磁頭5例如在圖1(b)所示的磁傳感器裝置1(磁式線性編碼器)中，在移動工作臺(可動體2)側(cè)與沿直線延伸的磁標(biāo)尺3相對配置，檢測移動工作臺的位置等。另外，磁頭5在圖1(c)所示的磁傳感器裝置1(磁式旋轉(zhuǎn)編碼器)中，與配置在旋轉(zhuǎn)鼓(可動體2)的外周面上的磁標(biāo)尺3相對配置，檢測旋轉(zhuǎn)鼓的旋轉(zhuǎn)位置、旋轉(zhuǎn)速度等。無論哪種情況在磁標(biāo)尺3上N極和S極均以規(guī)定的間距交替排列。
(磁阻元件10的制造方法及詳細(xì)構(gòu)成)參照圖2及圖3，一邊說明本實施例的磁阻元件10的制造方法，一邊詳述磁阻元件10的詳細(xì)構(gòu)成及其特性。圖2(a)～圖2(c)是表示本發(fā)明的磁阻元件10的制造方法的說明圖。圖3是表示適用本發(fā)明的磁阻元件10的時間系列的傳感器輸出的圖表。
在本實施例中，首先如圖2(a)、圖2(b)所示，準(zhǔn)備用于構(gòu)成下側(cè)的第1磁阻元件基板11的第1基板111和用于構(gòu)成上側(cè)的第2磁阻元件基板12的第2基板121。
在本實施例中，作為第1基板111準(zhǔn)備陶瓷釉基板，作為第2基板121準(zhǔn)備玻璃基板(透明基板)。陶瓷釉基板是在由氧化物或氮化物等構(gòu)成的氧化鋁基板等陶瓷基板的表面形成玻璃層。在本實施例中，因為在第1磁阻元件基板11及第2磁阻元件基板12中將第1磁阻元件基板11配置在磁標(biāo)尺3側(cè)，所以作為第1基板111使用比第2基板121薄的基板。例如，第1基板111的厚度為0.3mm，第2基板121的厚度為0.7mm。
其次，如圖2(a)所示，在第1基板111的表面利用噴射法等形成由強(qiáng)磁性體NiFe等構(gòu)成的磁性體膜后，使用光刻技術(shù)將磁性體膜進(jìn)行圖案形成，形成A相磁阻圖案112。此時，在第1基板111上利用磁性體膜同時形成調(diào)整標(biāo)記(未圖示)。其次，在A相磁阻圖案112的表面?zhèn)刃纬杀Ｗo(hù)層，第1磁阻元件基板11完成。
同樣地，如圖2(b)所示，在第2基板121的表面利用噴射法等形成由強(qiáng)磁性體NiFe等構(gòu)成的磁性體膜后，使用光刻技術(shù)將磁性體膜進(jìn)行圖案形成，形成B相磁阻圖案122。此時，在第2基板121上也利用磁性體膜同時形成調(diào)整標(biāo)記。其次，在B相磁阻圖案122的表面?zhèn)刃纬杀Ｗo(hù)層，第2磁阻元件基板12完成。
在此，A相磁阻圖案112具有的磁阻體薄膜和B相磁阻圖案122具有的磁阻體薄膜均為了提高溫度特性而為差動構(gòu)成。另外，為去掉與輸出信號的基本諧波成分重疊的高次諧波成分，A相磁阻圖案112及B相磁阻圖案122均具有多個磁阻體薄膜。
其次，在第1磁阻元件基板11或第2磁阻元件基板12上涂敷作為光固化粘結(jié)劑的UV固化粘結(jié)劑后，如圖2(c)所示，夾著UV固化粘結(jié)劑使第1磁阻元件基板11和第2磁阻元件基板12粘合。或者，在使第1磁阻元件基板11和第2磁阻元件基板12相對配置后，從其邊緣部分涂敷UV固化粘結(jié)劑。此時，因為第2基板121是透明的玻璃基板，所以一邊通過第2基板121觀察第1磁阻元件基板11的調(diào)整標(biāo)記和第2磁阻元件基板12的調(diào)整標(biāo)記，一邊進(jìn)行第1磁阻元件基板11和第2磁阻元件基板12的定位。再者，當(dāng)在第1磁阻元件基板11及第2磁阻元件基板12上不形成調(diào)整標(biāo)記時，也可一邊觀察A相磁阻圖案112和B相磁阻圖案122，一邊進(jìn)行第1磁阻元件基板11和第2磁阻元件基板12的定位。
其次，從透明的第2基板121側(cè)照射UV光使UV固化粘結(jié)劑固化，使第1磁阻元件基板11和第2磁阻元件基板12粘合。
在此，在第1磁阻元件基板11和第2磁阻元件基板12粘合時，第1磁阻元件基板11及第2磁阻元件基板12從另一基板的邊緣部分伸出。因此，即使在將2個磁阻元件基板11、12粘合構(gòu)成磁阻元件10時，也可相對于各磁阻元件基板11、12的伸出區(qū)域115、125，如圖1(a)所示，用壓接等方法連接可撓性基板16、17。由此，制造磁阻元件10。
在如此構(gòu)成的磁阻元件10中，因為A相磁阻圖案112和B相磁阻圖案122分別形成于不同的基板(第1基板111及第2基板121)上，并將這2個基板相對配置形成磁阻圖案，所以從消除高次諧波成分提高檢測精度的觀點來看，即使在使用多個磁阻體薄膜時，形成于1個基板上的磁阻薄膜彼此間的間隔也沒有必要極其狹小。因此，即使在使用多個磁阻體薄膜時，制造工序也不需要極高的精度，磁阻體薄膜的布局自由度較高。
另外，在本實施例中，因為在第1基板111及第2基板121中將第2基板121由透明基板構(gòu)成，所以通過第2基板121(透明基板)可確認(rèn)第1基板111的位置，從而可使第1磁阻元件基板11和第2磁阻元件基板12以非常高的定位精度相對。
并且，因為第2基板121由透明基板構(gòu)成，所以可通過第2基板121(透明基板)向基板間照射UV光，從而可用UV固化粘結(jié)劑將第1磁阻元件基板11和第2磁阻元件基板12粘合。因此，與用熱固化性樹脂將第1磁阻元件基板11和第2磁阻元件基板12粘合的情況不同，在第1磁阻元件基板11及第2磁阻元件基板12上不會產(chǎn)生熱應(yīng)力，且也不需要將第1磁阻元件基板11及第2磁阻元件基板12向加熱裝置運(yùn)送。因此，采用本實施例，可高效地制造磁阻元件10，且可制造可靠性較高的磁阻元件10。
并且，在本實施例中，因為在第1磁阻元件基板11及第2磁阻元件基板12中將第1磁阻元件基板11配置在磁標(biāo)尺3側(cè)，所以作為第1基板111使用比第2基板121薄的基板。因此，由于可使磁阻圖案和磁標(biāo)尺3的間隔較窄，所以靈敏度較高。并且，盡管第1基板111較薄但因為是陶瓷釉基板，所以具有充分的強(qiáng)度。
另外，在本實施例中，因為第1磁阻元件基板11及第2磁阻元件基板12從另一基板的邊緣部分伸出，所以即使在將2個磁阻元件基板11、12粘合構(gòu)成磁阻元件時，也可在各磁阻元件基板11、12的伸出區(qū)域115、125連接可撓性基板16、17，可進(jìn)行來自各磁阻元件基板11、12的信號的輸入等。
并且，因為A相磁阻圖案112及B相磁阻圖案122由第1基板111和第2基板121夾著，所以可應(yīng)對來自外部的沖擊等。另外，因為A相磁阻圖案112及B相磁阻圖案122由第1基板111和第2基板121夾著，所以相對于外部溫度的急劇變化不會有敏感的反應(yīng)，如圖3所示，可得到穩(wěn)定的溫度特性。
在圖3中，在傳統(tǒng)的在1個基板上形成磁阻圖案的磁阻元件10中，即使在恒溫層中，例如溫度從-20℃變化為70℃時，如圖3中的A部分所示，也會產(chǎn)生突起(日文ォ一バ一シュ一ト)。這是因為通常因磁阻體薄膜的溫度特性的改善而得到差動輸出，但是在溫度急劇變化時因沒有均一的溫度分布而引起的。但是在適用本發(fā)明的磁阻元件10中，因為A相磁阻圖案112及B相磁阻圖案122由第1基板111和第2基板121夾著，所以如圖3中的B部分所示，不會產(chǎn)生突起等，溫度特性穩(wěn)定。
再者，在圖2(c)中，A相磁阻圖案112和B相磁阻圖案122沒有間隙地緊貼，但是并不排除兩者之間有間隙的情況。
(使用大型基板的制造方法)圖4(a)～圖4(f)是表示從大型基板制造本發(fā)明的磁阻元件10的方法的說明圖。
在制造本實施例的磁阻元件10時，可以在單件尺寸的第1基板111及第2基板121上形成磁阻圖案112、122等，制作第1磁阻元件基板11及第2磁阻元件基板12之后，再將第1磁阻元件基板11和第2磁阻元件基板12粘合，但是如下面說明所述，也可在可切出多個單件尺寸的第1磁阻元件基板11及第2磁阻元件基板12的大型基板的狀態(tài)下形成磁阻圖案112、122等。
首先，如圖4(a)所示，準(zhǔn)備好可取出多個第1磁阻元件基板11的大型第1基板111后，在大型第1基板111表面中的作為第1磁阻元件基板11切出的區(qū)域中形成A相磁阻圖案(未圖示)、調(diào)整標(biāo)記114等。在此，大型第1基板111是厚度例如為0.3mm的陶瓷釉基板。
另外，如圖4(b)所示，準(zhǔn)備好可取出多個第2磁阻元件基板12的大型第2基板121后，在大型第2基板121表面中的作為第2磁阻元件基板12切出的區(qū)域形成B相磁阻圖案(未圖示)、調(diào)整標(biāo)記124等。在此，大型第2基板121是厚度例如為0.3mm的玻璃基板。
其次，如圖4(c)、圖4(d)所示，分別將大型的第1基板111及第2基板121切斷為薄長方形形狀。
其次，如圖4(e)所示，在薄長方形形狀的第1基板111或第2基板121上涂敷作為光固化粘結(jié)劑的UV固化粘結(jié)劑后，夾著UV固化粘結(jié)劑將薄長方形形狀的第1基板111和第2基板121粘合?；蛘?，將薄長方形形狀的第1基板111和第2基板121相對配置后，從其邊緣部分涂敷UV固化粘結(jié)劑。此時，因為第2基板121是透明的玻璃基板，所以一邊通過第2基板121觀察第1磁阻元件基板11的調(diào)整標(biāo)記114和第2磁阻元件基板12的調(diào)整標(biāo)記124，一邊進(jìn)行第1磁阻元件基板11和第2磁阻元件基板12的定位。再者，當(dāng)?shù)?磁阻元件基板11及第2磁阻元件基板12上沒有形成調(diào)整標(biāo)記114、124時，也可以一邊觀察A相磁阻圖案和B相磁阻圖案，一邊進(jìn)行第1磁阻元件基板11和第2磁阻元件基板12的定位。
其次，從透明的第2基板121側(cè)照射UV光使UV固化粘結(jié)劑固化，從而固定第1磁阻元件基板11和第2磁阻元件基板12。
然后，將薄長方形形狀的第1基板111及第2基板121在規(guī)定位置切斷，如圖4(f)所示，得到分別具有伸出區(qū)域115、125地使第1磁阻元件基板11和第2磁阻元件基板12粘合的磁阻元件10。然后，相對于第1磁阻元件基板11及第2磁阻元件基板12的各伸出區(qū)域115、125，如圖1(a)所示，用壓接等方法連接可撓性基板16、17。
再者，如圖4(e)所示，在薄長方形形狀的第1基板111和第2基板121粘合時，當(dāng)?shù)?基板111和第2基板121完全重疊時，可以在切斷第1基板111及第2基板121時形成各伸出區(qū)域115、125。另外，如圖4(e)所示，也可在薄長方形形狀的第1基板111和第2基板121粘合時，通過第1基板111和第2基板121錯開重疊，從而構(gòu)成各伸出區(qū)域115、125。圖5是將適用本發(fā)明的磁阻元件10用于圖1(b)所示的磁傳感器裝置1(磁式線性編碼器)時的說明圖。圖6(a)、圖6(b)是將圖5所示的磁傳感器裝置1中所使用的磁頭5從具有感磁面的底面?zhèn)扔^察的說明圖。圖7(a)、圖7(b)分別是表示圖5所示的磁傳感器裝置1中的磁頭5和磁標(biāo)尺3的位置關(guān)系的說明圖及磁頭5的右視圖。圖8(a)是承載在本實施例的磁傳感器裝置1的磁頭5上的磁阻元件10的說明圖，圖8(b)是表示將磁阻元件10連接至電路基板上的狀態(tài)的說明圖，圖8(c)是承載在本實施例的磁傳感器裝置1的磁頭5上的電路的方塊圖，圖8(d)是承載在傳統(tǒng)的磁頭5上的電路的方塊圖。圖9(a)、圖9(b)是表示本實施例的磁傳感器裝置1的磁頭5所使用的傳感器支架的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的說明圖。再者，在下面的說明中，在正交的3個方向中，磁標(biāo)尺3的寬度方向為X方向，磁標(biāo)尺3的長度方向為Y方向，高度方向為Z方向。
在圖5、圖6(a)、圖6(b)、圖7(a)及圖7(b)中，本實施例的磁傳感器裝置1具有通過上述實施例的磁阻元件10而形成磁感面50的磁頭5以及與該磁頭5的磁感面50相對的磁標(biāo)尺3。
磁頭5包括由大致長方形的斗狀鋁鑄件構(gòu)成的傳感器支架6、覆蓋該傳感器支架6的右側(cè)開口的矩形的蓋體61、從傳感器支架6內(nèi)引出的線纜7。在傳感器支架6的背面形成有線纜插入孔67，其正面也形成有可作為線纜插入孔67使用的孔。因此，從傳感器支架6的任意一側(cè)引出線纜7時均可使用同一傳感器支架6。
在傳感器支架6中，與磁標(biāo)尺3相對的底面55上形成有開57，通過在該開口57上配置磁阻元件10，從而構(gòu)成感磁面50。另外，在傳感器支架6的底面55中，形成有感磁面50的底面55的中央?yún)^(qū)域形成比其周圍突出0.2mm～1.0mm的平坦的基準(zhǔn)面56，該基準(zhǔn)面56為整個底面55的面積的約1/2左右。
在該傳感器支架6內(nèi)，如圖8(a)所示，磁阻元件10在將一對可撓性基板16、17用壓接等方法連接的狀態(tài)下進(jìn)行配置。在此，一對可撓性基板16、17分別向磁阻元件10的相反側(cè)延伸。另外，一對可撓性基板16、17在與磁阻元件10連接的狀態(tài)下，與電路基板19連接的連接端子161、171互相朝著相反方向。因此，如圖8(b)所示，一對可撓性基板16、17中的一個可撓性基板16與電路基板19的表面?zhèn)认噙B接，另一個可撓性基板17與電路基板19的背面?zhèn)认噙B接。
如圖9(a)、圖9(b)所示，為了將電路基板19及磁阻元件10配置在傳感器支架6內(nèi)，而在傳感器支架6內(nèi)，在從開口57向內(nèi)且與開口57相對的位置上形成有框狀的元件支撐部65，在其兩側(cè)形成有用于將可撓性基板16、17向內(nèi)側(cè)引入的間隙62、63。
因此，在組裝磁頭5時，首先將連接有一對可撓性基板16、17的磁阻元件10通過開口57向外側(cè)露出地從外側(cè)進(jìn)行配置，同時將一對可撓性基板16、17從間隙62、63引入傳感器支架6內(nèi)。其次，將磁阻元件10的背面?zhèn)扔谜辰Y(jié)劑固定在元件支撐部65上，同時在開口57將磁阻元件10的周圍用粘結(jié)劑91掩埋，將磁阻元件10固定在傳感器支架6上。在此狀態(tài)下，磁阻元件10的外側(cè)的面因開口57而露出，同時與傳感器支架6的基準(zhǔn)面56形成同一平面。其次，將可撓性基板16、17的兩端之間的某個位置彎折為直角，將一個可撓性基板16連接于電路基板19的表面?zhèn)?，另一方面將另一可撓性基?7連接于電路基板19的背面?zhèn)?。并且，將電路基?9沿傳感器支架6內(nèi)部的左側(cè)內(nèi)壁配置，磁阻元件10及電路基板19在互相正交的狀態(tài)下收納于傳感器支架6內(nèi)。其次，將線纜7從線纜插入孔67插入傳感器支架6內(nèi)，將線纜7連接至電路基板19后，安裝蓋體61以覆蓋傳感器支架6的開口。這樣磁頭5完成。
在此，如圖8(c)所示，在電路基板19構(gòu)成傳感器電路191以及對從該傳感器電路191輸出的信號進(jìn)行溫度補(bǔ)正等的附加電路192雙方。如圖8(d)所示，該附加電路192一直以來構(gòu)成在與磁頭分體的殼體內(nèi)，但是在本實施例中，該附加電路192也在電路基板19上構(gòu)成，內(nèi)置于磁頭5內(nèi)。因此，采用本實施例，因為可將傳感器電路191和附加電路192在電路基板19上進(jìn)行配線，所以以模擬信號的狀態(tài)傳送的距離較短，從而可防止噪音的侵入、產(chǎn)生波形的歪斜等。
但是，在電路基板19構(gòu)成傳感器電路191及附加電路192雙方時，電路基板19比傳統(tǒng)的電路基板大，因此，磁頭5本身與傳統(tǒng)的磁頭相比也稍大。但是在本實施例中，因為將電路基板19在傳感器支架6內(nèi)部沿左側(cè)內(nèi)壁以直立姿勢配置，所以雖然說磁頭5會大型化，但配置有感磁面50的底面55的面積較小，且其寬度尺寸比現(xiàn)有技術(shù)也窄。
因此，如圖5所示，在配置磁頭5和磁標(biāo)尺3時，可以使形成有感磁面50的底面55相對于磁標(biāo)尺3正確地相對。即，如圖5所示，在配置磁頭5和磁標(biāo)尺3時，首先使磁頭5的底面55與磁標(biāo)尺3的上表面接觸，確定基準(zhǔn)姿勢后，原樣使磁頭5從磁標(biāo)尺3稍微浮起。因此，如本實施例所述，如果事先使底面55的面積狹小，則可使磁頭5的底面55全部確實地與磁標(biāo)尺3的上表面相接觸，所以可以正確地確定基準(zhǔn)姿勢。因此，在將磁頭5從磁標(biāo)尺3浮起的狀態(tài)下，磁頭5的姿勢可得到較高的精度。
另外，在本實施例中，在磁頭5的底面55中，形成有感磁面50的基準(zhǔn)面56是比其周圍突出0.2mm～1.0mm的面，所以與感磁面50形成同一平面的面僅為整個底面55的面積的約1/2，非常小。因此，在使磁頭5的底面55與磁標(biāo)尺3的上面接觸確定基準(zhǔn)姿勢時，因接觸面積變窄而相應(yīng)地可使磁頭5的整個磁感面50確實地與磁標(biāo)尺3的上面接觸，所以可正確地確定基準(zhǔn)姿勢。因此，即使在將磁頭5從磁標(biāo)尺3浮起的狀態(tài)下，從磁標(biāo)尺3看時感磁面50也不會傾斜。
并且，因為磁頭5的底面55成為感磁面50的基準(zhǔn)面56，所以必須進(jìn)行機(jī)械加工等形成平滑的面，但是，在本實施例中，因為僅磁頭5的底面55中的形成感磁面50的底面中央?yún)^(qū)域為基準(zhǔn)面56，所以施加機(jī)械加工等的區(qū)域較小。因此，可縮短切削加工時間等，可減少制造成本。
并且，因為磁感面50(基準(zhǔn)面56)位于從傳感器支架6的底面55突出的位置，所以在使磁頭5與磁標(biāo)尺3相對的狀態(tài)下，可從磁頭5和磁標(biāo)尺3的間隙往里看，確認(rèn)感磁面50的狀態(tài)。
并且，在本實施例的磁阻元件10中，如參照圖2所進(jìn)行的說明，將第1磁阻元件基板11及第2磁阻元件基板12粘合的同時，在各自的伸出區(qū)域115、125向相反側(cè)延伸地連接有可撓性基板16、17。并且，因為可撓性基板16、17從磁阻元件10向磁標(biāo)尺3的長度方向(Y方向)延伸，所以即使傳感器支架6的底面55的寬度尺寸較窄時，包括可撓性基板16、17在內(nèi)也可粘結(jié)固定于傳感器支架6上。因此，由于可將磁阻元件10由兩側(cè)支撐，故耐振動性能較優(yōu)。另外，在磁阻元件10的周圍將與開口57的間隙用粘結(jié)劑91加以密封，所以耐濕性能也較優(yōu)。
再者，在本實施例的磁阻元件10中，相對于第1磁阻元件基板11及第2磁阻元件基板12將一對可撓性基板16、17以表里相反的狀態(tài)連接，所以可撓性基板16、17的連接端子161、171朝向表里相反側(cè)。在本實施例中，采用將可撓性基板16、17彎折，一個可撓性基板16與電路基板19的表面?zhèn)冗B接，另一個可撓性基板17與電路基板19的背面?zhèn)冗B接的結(jié)構(gòu)，從而一對可撓性基板16、17可將同一結(jié)構(gòu)的可撓性基板表里相反地使用。因此，由于可撓性基板16、17可使用一種可撓性基板，故可減低成本。圖10(a)是表示適用本發(fā)明的磁傳感器裝置1使用的磁頭5和線纜7的連接結(jié)構(gòu)的說明圖，圖10(b)是該種連接所使用的套筒的立體圖。圖11(a)是為表示使用圖10(b)所示的套筒將線纜7連接在磁頭5內(nèi)的狀態(tài)，而在相當(dāng)于圖7(a)及圖10(b)的X1-X1′線的位置剖切線纜插入孔附近時的剖視圖，而圖11(b)是在相當(dāng)于圖7(b)及圖10(b)的Z1-Z1′線的位置剖切線纜插入孔附近時的剖視圖。
如圖10(a)所示，為將線纜7與磁頭5內(nèi)的電路基板19連接，而在傳感器支架6的背面形成用于將線纜7的前端插入傳感器支架6內(nèi)的線纜插入孔67。線纜7在通過防脫落用的套筒8的狀態(tài)下，前端插入磁頭5內(nèi)，在此狀態(tài)下，套筒8嵌入線纜插入孔67。
套筒8為樹脂或金屬材質(zhì)，如圖10(b)所示，具有內(nèi)徑尺寸比線纜7的外徑尺寸稍大的圓筒形狀。在套筒8中，其根端側(cè)形成有直徑稍大的環(huán)狀凸緣部86。另外，在套筒8中利用從其前端部向根端部切入的4個切口85而形成有4個爪狀的彈性片部81、82、83、84。在此，彈性片部的數(shù)量不限定為4個，2個以上即可。
在此，在4個彈性片部81、82、83、84中，相對的2個第1彈性片部81、83與其他2個第2彈性片部82、84相比較長，在外側(cè)具有第1卡合突起88。其他2個第2彈性片部82、84在內(nèi)側(cè)具有第2卡合突起89，線纜7通過其內(nèi)側(cè)時，第2卡合突起89的前端部與線纜7的外周面相接觸。
另一方面，如圖11(a)、圖11(b)所示，在傳感器支架6的線纜插入孔67，其內(nèi)部形成有構(gòu)成比外側(cè)開口671小的開口672的環(huán)狀壁673。另外，如圖11(b)所示，在傳感器支架6的線纜插入孔67形成有貫穿環(huán)狀壁673到達(dá)開口672的螺釘孔674。
因此，在從傳感器支架6拆下蓋體61的狀態(tài)下，將線纜7與套筒8一起插入線纜插入孔67，形成于第1彈性片部81、83外側(cè)的第1卡合突起88分別通過開口672后，與環(huán)狀壁673里側(cè)的開口緣相卡合。因此，套筒8不會從線纜插入孔67脫出。另外，將線纜7與套筒8一起插入線纜插入孔67后，在形成于環(huán)狀壁673上的螺釘孔674內(nèi)插入螺釘70，螺釘70的前端部使第2彈性片部82、84向內(nèi)側(cè)彈性變形，從而形成于第2彈性片部82、84內(nèi)側(cè)的第2卡合突起89陷入線纜7的包覆層。因此，線纜7不會脫出。然后，在傳感器支架6上安裝蓋體61。
如上面說明所述，使用套筒8將線纜7插入線纜插入孔67時，套筒8利用第1卡合突起88防脫落，并且線纜7利用第2卡合突起89防脫落。因此，作為線纜7的拔出力(日文拔去力)例如可確保在29.4N以上(3kgf以上)。另外，由于套筒8是一體構(gòu)件，所以只進(jìn)行向線纜7的安裝、向線纜插入孔67的插入、螺釘固定這樣的作業(yè)即可防止線纜7脫落。再者，在本實施例中，因為沒有在套筒8上形成螺紋等，所以具有可以低成本進(jìn)行制造的優(yōu)點。
再者，傳感器支架6在正面也形成有與線纜插入孔67相同形狀的孔68，從正面及背面中的任一側(cè)均可連接線纜7。另外，在不使用孔68時，該孔內(nèi)可安裝套筒8或者其他蓋體。圖12(a)、圖12(b)分別是表示本實施例的磁傳感器裝置1使用的磁標(biāo)尺3的縱剖視圖及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的說明圖。
如圖12(a)、圖12(b)所示，本實施例的磁傳感器裝置1使用的磁標(biāo)尺3包括由在長度方向上周期性地形成磁極的橡膠磁鐵、塑料磁鐵等構(gòu)成的可撓性磁鐵30；安裝在該可撓性磁鐵30背面上的底板31；以及安裝在可撓性磁鐵30表面?zhèn)鹊谋Ｗo(hù)板32?？蓳闲源盆F30例如是在由氯化聚乙烯構(gòu)成的基本樹脂中將鐵氧體粉末粒子作為磁性粉加以混合形成的塑料磁鐵，以厚度1mm形成具有一定寬度的帶狀。底板31例如由拋光特殊帶鋼構(gòu)成，以厚度0.5mm形成具有一定寬度的帶狀。再者，在底板31的表面施行鉻處理等防銹電鍍處理。
與此相對，保護(hù)板32是厚度為50μm的薄SUS板，左右傾斜彎折。因此，保護(hù)板32包括與底板31平行的上面部321以及在其兩側(cè)向斜下方延伸的斜面部322、323。在本實施例中，斜面部322、323相對于上面部321以約45°的角度彎折。
在制造這樣的磁標(biāo)尺3時，將可撓性磁鐵30用雙面膠等固定在底板31上后，進(jìn)行磁化，然后為覆蓋可撓性磁鐵30而蓋上側(cè)端部彎折約45°的保護(hù)板32?；蛘?，為覆蓋可撓性磁鐵30而蓋上平板狀的保護(hù)板32后，將保護(hù)板32的側(cè)端部以約45°彎折。在此，保護(hù)板32的寬度尺寸設(shè)定為比底板31的寬度尺寸小。其次，因為在將可撓性磁鐵30用底板31和保護(hù)板32包覆的狀態(tài)下，在底板31的側(cè)端部和保護(hù)板32的側(cè)端部之間留有間隙35，所以從該間隙35向內(nèi)側(cè)注入粘結(jié)劑34，使其固化。在此，粘結(jié)劑34是以含有甲硅烷基的特殊聚合物為主要成分的單液濕氣固化性粘結(jié)劑，和空氣中的微量水分反應(yīng)進(jìn)行固化。另外，因為該粘結(jié)劑34固化后具有彈性，所以振動、沖擊等的應(yīng)力緩沖性較優(yōu)。因此，具有不會在可撓性磁鐵30上施加大的應(yīng)力的優(yōu)點。
由此，在本實施例的磁標(biāo)尺3中，因為使用左右傾斜彎折的保護(hù)板32，所以即使磁標(biāo)尺3的長度超過1m左右，磁標(biāo)尺3也不會翹起。另外，因為粘結(jié)劑34固化后具有彈性所以也可通過粘結(jié)劑34的收縮有效防止磁標(biāo)尺3翹起。另外，因為可撓性磁鐵30由保護(hù)板32、底板31及粘結(jié)劑34完全密封，所以可確實防止因在可撓性磁鐵30上附著潤滑油而致使可撓性磁鐵30泡脹。再者，因為保護(hù)板32的角形成彎曲部分，所以保護(hù)板的邊緣不會傷到操作者。
權(quán)利要求
1.一種磁阻元件，具有輸出相位相差90°的2個信號的A相磁阻圖案與B相磁阻圖案，其特征在于，所述磁阻圖案分別形成于第1基板和第2基板上，同時所述第1基板及所述第2基板中的至少1個由透明基板構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的磁阻元件，其特征在于，所述第1基板和所述第2基板配置成形成有磁阻圖案側(cè)的面彼此間相對的形態(tài)。
3.如權(quán)利要求2所述的磁阻元件，其特征在于，所述第1基板和所述第2基板通過光固化粘結(jié)劑粘合。
4.如權(quán)利要求3所述的磁阻元件，其特征在于，所述光固化粘結(jié)劑為UV固化粘結(jié)劑。
5.如權(quán)利要求2所述的磁阻元件，其特征在于，形成于所述第1基板和所述第2基板上的所有磁阻圖案分別由所述第1基板和所述第2基板夾著。
6.如權(quán)利要求5所述的磁阻元件，其特征在于，所述第1基板和所述第2基板均從另一基板的邊緣部分伸出，在由此形成的伸出區(qū)域連接有可撓性基板。
7.如權(quán)利要求1所述的磁阻元件，其特征在于，所述第1基板及所述第2基板中的至少1個基板由所述透明基板構(gòu)成，另一基板由陶瓷釉基板構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求7所述的磁阻元件，其特征在于，所述陶瓷釉基板配置于與所述磁阻圖案檢測的磁標(biāo)尺相對的一側(cè)，所述陶瓷釉基板的厚度設(shè)定為比所述透明基板的厚度小。
全文摘要
本發(fā)明提供一種即使在使用多個磁阻體薄膜時制造工序也不需要極高的精度且可提高磁阻體薄膜的布局自由度的磁阻元件。將在由陶瓷釉基板構(gòu)成的第1基板(111)上形成A相磁阻圖案(112)的第1磁阻元件基板(11)和在由透明的玻璃基板構(gòu)成的第2基板(121)上形成B相磁阻圖案(122)的第2磁阻元件基板(12)通過UV固化粘結(jié)劑粘合，從而制造磁阻元件(10)。在此，因為第2基板(121)為透明基板，所以通過第2基板(121)可進(jìn)行第1磁阻元件基板(11)和第2磁阻元件基板(12)的定位，并且，通過第2基板(121)可將UV光照射在UV固化粘結(jié)劑上。
文檔編號H01L43/08GK1750288SQ20051010639
公開日2006年3月22日 申請日期2005年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月17日
發(fā)明者百瀨正吾, 竹村政夫, 有賀英吉, 野口直之, 王瀧輝彥 申請人:株式會社三協(xié)精機(jī)制作所