(57)【要約】【課題】マグネットの回転による磁場変化の検出精度のバラツキを抑制し、それに伴ってスイッチタイミングの精度を向上させるようにしたブラシレスモータを提供する。【解決手段】ブラシレスモータ１において、矩形のランド９の幅Ｗ１は、電極部１０の底面１０ｂの幅Ｗ２と略同一に形成され、ホール素子６の各電極部１０の側面１０ａは、パッケージ１２の中心を通る接線に平行で且つランドに対して直交して配置されているので、リフローによる半田付けを行う際にセルフアライメント効果が起こっても、ランド９上で電極部１０が幅方向に移動することを規制することができ、特に、ランド９上での半田量のバラツキや半田面の濡れ具合のバラツキが起こっても、ホール素子６の電極部１０がマグネット４の回転方向にズレ難く、ホール素子６による磁場変化の検出精度のバラツキを抑制し、それに伴ってスイッチタイミングの精度を向上させることができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板上に配置されたコイルと、前記コイルに対面して配置されたマグネットと、前記マグネットの回転による磁場の変化を検知するホール素子とを備え、前記ホール素子のパッケージの側面から底面に渡って設けられた複数の電極部が、前記回路基板に設けられたそれぞれのランドにリフロー用半田を介して固定されたブラシレスモータにおいて、
前記マグネットの回転軸線を中心として前記パッケージの中心を通る円上における前記パッケージの前記中心上での接線の方向を幅方向、前記接線に対して直交する方向を長さ方向と定義した場合、
前記ホール素子の前記パッケージに設けられた前記各電極部の側面は、前記接線に平行で且つ前記ランドに対して直交して配置され、矩形の前記ランドの幅は、前記電極部の底面の幅と略同一に形成され、前記ランドは、長さ方向に延在することを特徴とするブラシレスモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、ファンモータや振動モータとして携帯電話などの各種電子機器に組み込まれる小型のブラシレスモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、特開２００５−１３７０３６号公報がある。この公報に記載されたモータは、単相ブラシレスモータであり、回路基板上には、回転軸線を挟むように配置された２個のコイルと、一方のコイルの中心と他方のコイルの中心とを結ぶ直線に対して９０度の位置に配置されたホール素子とが固定されている。また、このホール素子の各電極部の底面は、回路基板上の各ランドにリフロー用半田を介して固定され、ホール素子によって、６磁極のマグネットの回転による磁場の変化を検知している。そして、このホール素子の出力変動に基づいて動作する駆動ＩＣによって、各コイルに流す電流の向きが切り替えられている。
また、前述した従来のブラシレスモータでは、ホール素子のパッケージの外面に設けられた４個の電極部において、パッケージの電極部の側面は、回転軸線を中心としてパッケージの中心を通る円上におけるパッケージの中心上での接線に対して直交し且つ回路基板上のランドに対して直交して配置されている。さらに、ランドは、パッケージ上における接線の方向に広がる形状になっている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１３７０３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
通常の場合、ランド上に印刷されたクリーム半田が加熱時に溶融すると、セルフアライメント効果（溶融した半田の表面張力による実装部品の自己位置修正現象）によって、リフロー後のホール素子の電極部は、ランド上でバランスされた位置へと移動する。その後、電極部は、そのバランスされた位置で半田により固定される。
したがって、特許文献１に記載されたブラシレスモータの場合、ランド上での半田量のバラツキや半田面の濡れ具合のバラツキが起こると、マグネットの回転方向にホール素子がズレ易く、この方向にホール素子がズレるとコイルの切り替えスイッチタイミングがずれ、マグネットをスムーズに回転させることが難しくなる。特に、小型のモータでは、スイッチタイミングの僅かなズレは、マグネットの回転精度に非常に大きな影響を与える。
【０００５】
本発明は、マグネットの回転による磁場変化の検出精度のバラツキを抑制し、それに伴ってスイッチタイミングの精度を向上させるようにしたブラシレスモータ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】
【０００６】
本発明に係るブラシレスモータは、回路基板上に配置されたコイルと、コイルに対面して配置されたマグネットと、マグネットの回転による磁場の変化を検知するホール素子とを備え、ホール素子のパッケージの側面から底面に渡って設けられた複数の電極部が、回路基板に設けられたそれぞれのランドにリフロー用半田を介して固定されたブラシレスモータにおいて、
マグネットの回転軸線を中心としてパッケージの中心を通る円上におけるパッケージの中心上での接線の方向を幅方向、接線に対して直交する方向を長さ方向と定義した場合、
ホール素子のパッケージに設けられた各電極部の側面は、接線に平行で且つランドに対して直交して配置され、矩形のランドの幅は、電極部の底面の幅と略同一に形成され、ランドは、長さ方向に延在することを特徴とする。
【０００７】
このブラシレスモータにおいて、矩形のランドの幅は、電極部の底面の幅と略同一に形成され、ホール素子の各電極部の側面は、パッケージの中心を通る接線に平行で且つランドに対して直交して配置されているので、リフローによる半田付けを行う際に前述のセルフアライメント効果が起こっても、ランド上で電極部が幅方向に移動することを規制することができ、特に、ランド上での半田量のバラツキや半田面の濡れ具合のバラツキが起こっても、ホール素子の電極部がマグネットの回転方向にズレ難く、ホール素子による磁場変化の検出精度のバラツキを抑制し、それに伴ってスイッチタイミングの精度を向上させることができる。さらに、長さ方向（パッケージの中心を通る接線に対して直交する方向）にランドを長くすることで、電極部の側面に濡れ上がってくる半田を十分確保することができ、半田接合強度を高めることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、マグネットの回転による磁場変化の検出精度のバラツキを抑制し、それに伴ってスイッチタイミングの精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照しつつ本発明に係るブラシレスモータの好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１０】
図１に示すように、単相ブラシレスモータ１の筐体５内には、回路基板２の円形の本体部２ａに固定された一対のコイル３ａ，３ｂと、コイル３ａ，３ｂに対面して筐体５内で回転するロータに固定された６磁極の円板状マグネット４とが収容されている。さらに、回路基板２の本体部２ａ上には、一方のコイル３ａの中心と他方のコイル３ｂの中心とを結ぶ直線に対して９０度の位置に配置されたホール素子６と、ホール素子６の電圧の出力変動に基づいて各コイル３ａ，３ｂに流す電流の向きを切り替えるための駆動ＩＣ７とが固定されている。
【００１１】
ホール素子６及び駆動ＩＣ７を、回路基板２に設けられた銅箔の８個のランド８及び４個のランド９上にリフロー半田付けによって固定する際、ランド８，９上に印刷されたクリーム半田Ｓが加熱時に溶融すると、セルフアライメント効果（溶融した半田の表面張力による実装部品の自己位置修正現象）により、リフロー後においてホール素子６の電極部１０及び駆動ＩＣ７の電極部１１は、バランスのとれる位置に向けてランド８，９上を滑るように移動する。そして、ホール素子６の電極部１０及び駆動ＩＣ７の電極部１１は、ランド８，９上においてバランスされた位置で半田により固定される。
【００１２】
リフローによるこのような半田付けが行われると、駆動ＩＣ７の位置ズレはモータの性能に特に影響を与えないが、ホール素子６の位置ズレは、駆動ＩＣ７によるスイッチタイミングに影響を及ぼし、モータの性能に多大な影響を与えてしまう。特に、携帯電話などに組み込まれる小型のモータでは、僅かなスイッチタイミングのズレは、マグネット４すなわちロータの回転精度に非常に大きな影響を与える。
【００１３】
従って、上述したセルフアライメント効果を考慮して、ホール素子用のランド９上に印刷されるクリーム半田の量や半田のバラツキを厳密に管理すれば、回路基板２上でホール素子６を正確な位置に固定させることができる。しかしながら、クリーム半田の厳格な管理は、非常にコストがかかり、ランドが小さくなればなる程、困難を伴う。
【００１４】
図２及び図３に示すように、回路基板２上での位置管理が必要なホール素子６のパッケージ１２には、所定の電圧を印加するための２個の入力端子と、磁場の変化に対応して変動する電圧を出力するための２個の出力端子とからなる４個の電極部１０が設けられている。各電極部１０は、パッケージ１２の側面から底面に渡って延在すると共に、側面の電極面（以下、「側面電極面」という）１０ａと、底面の電極面（以下、「底面電極面」という）１０ｂとからなっている。そして、リフロー法によって、各電極部１０は、回路基板２上の銅箔ランド９に半田Ｓで固定される。
【００１５】
このような構成のホール素子６を回路基板２上に実装するにあたって、図４及び図５に示すように、マグネット４すなわちロータの回転軸線Ｐを中心としてパッケージ１２の中心点Ｇを通る円上におけるパッケージ１２の中心点Ｇ上での接線Ｒの方向を幅方向（Ｘ方向）、接線Ｒに対して直交する方向を長さ方向（Ｙ方向）と定義した場合、ホール素子６のパッケージ１２に設けられた各電極部１０の側面電極面１０ａは、接線Ｒに平行で且つランド９に対して直交して配置されている。
【００１６】
さらに、矩形のランド９の幅Ｗ１は、底面電極面１０ｂの幅Ｗ２と略同一に形成されている。例えば、底面電極面１０ｂの幅Ｗ２が０．２〜０．３ｍｍである場合、（Ｗ２−Ｗ１）／２の値は、Ｗ２の略１０分の１の０．０２ｍｍ〜０．０３ｍｍが適切であり、ホール素子６がロータの回転方向に位置ズレを起こしても許容される値に設定されている。そして、各ランド９は長さ方向（Ｙ方向）に延在している。言い換えれば、底面電極面１０ｂの長さは、各ランド９の長さ（長辺）より十分に短くなっている。
【００１７】
このようなブラシレスモータ１において、矩形のランド９の幅Ｗ１は、底面電極面１０ｂの幅Ｗ２と略同一に形成され、ホール素子６の各電極部１０の側面電極面１０ａは、パッケージ１２の中心点Ｇを通る接線Ｒに平行で且つランド９に対して直交して配置されているので、リフローによる半田付けを行う際に前述のセルフアライメント効果が起こっても、ランド９上で電極部１０が幅方向（Ｘ方向）に移動することを規制することができ、特に、ランド９上での半田のバラツキや半田面の濡れ具合のバラツキが起こっても、ホール素子９の電極部１０がマグネット４すなわちロータの回転方向にズレ難く、ホール素子９による磁場変化の検出精度のバラツキを抑制し、それに伴ってスイッチタイミングの精度を向上させることができる。さらに、長さ方向（Ｙ方向）にランド９を長くすることで、電極部１０の側面電極面１０ｂに濡れ上がってくる半田を十分確保することができ、半田接合強度を高めることができる。
【００１８】
本発明は、前述した実施形態に限定されないことは言うまでもない。例えば、本発明は、３相以上のブラシレスモータにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るブラシレスモータの一実施形態を示す平面図である。
【図２】図１に示されたブラシレスモータに適用するホール素子を示す斜視図である。
【図３】回路基板に実装されたホール素子の要部拡大側面図である。
【図４】ホール素子の電極部と回路基板のランドとの関係を示す平面図である。
【図５】図４の要部拡大平面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１…ブラシレスモータ、２…回路基板、３ａ，３ｂ…コイル、４…マグネット、６…ホール素子、９…ランド、１０…電極部、１０ａ…側面電極面（電極部の側面）、１０ｂ…底面電極面（電極部の底面）、１２…パッケージ、Ｓ…半田、Ｐ…回転軸線、Ｒ…接線、Ｗ１，Ｗ２…幅。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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