(57)【要約】【課題】  加速度センサの製造時において、微小且つ変形能の大きな弾性体を精密に位置決めしつつこれを固定することを可能とする。【解決手段】  加熱によって粘着性を消失する所定の粘着領域が形成されたシートにおける該粘着領域上に所定形状の弾性体を配置・固定し、熱硬化性の接着剤を介することにより該弾性体を前記加速度センサの支持領域及び磁性体に貼り付け、シート及び熱硬化性の接着剤を同時に加熱して弾性体のシートからの剥離と、弾性体の支持領域及び磁性体への固定と、を同時に行うこととする。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定形状の弾性体、前記弾性体の支持領域及び前記弾性体に支持された磁性体を有する加速度センサを製造する方法であって、
加熱によって粘着性を消失する所定の粘着領域が形成されたシートを形成する工程と、
前記粘着領域上に前記所定形状の弾性体を配置し、固定する工程と、
熱硬化性の接着剤を介することにより前記所定形状の弾性体を前記加速度センサにおける前記支持領域及び前記磁性体に貼り付ける工程と、
前記シート及び前記熱硬化性の接着剤を同時に加熱し、前記弾性体の前記シートからの剥離と、前記弾性体の前記支持領域及び前記磁性体への固定と、を同時に行う工程と、を有することを特徴とする加速度センサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型且つ安価に製造可能となる加速度センサの製造方法に関し、特に携帯電話、ノート型パーソナルコンピュータ等の携帯機器に使用可能となる加速度センサの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
加速度センサの構成としては、例えば特許文献１に開示されるような、板バネ等の弾性部材に一端部に取り付けられた磁石と、磁気検出素子とからなる構成が知られている。当該加速度センサにおいては、弾性的に変位する検出用磁石から得られる磁束を磁気検出素子にて検出し、磁石の変位に基づいて当該センサに及ばされる加速度を検出している。
【０００３】
現在、携帯機器、とりわけ記憶装置としてハードディスクドライブ（以下HDDと称する。）を内蔵するノート型パーソナルコンピュータについて、例えば使用中に落下させた場合であっても致命的な故障を防止する機能の付加が求められている。具体的には、落下時においてHDDの加速度を落下の初期段階で検出し、HDDにおける磁気ヘッドの退避等、耐衝撃用の制御行う機能の付加が求められる。このような携帯機器に用いる加速度センサは、小型化と同時に微小な加速度を確実に検知し得るように高性能化されることが求められる。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２５８４４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
加速度センサの小型化と高性能化を進めようとした場合、特許文献１に示す弾性体たる板バネをより薄く且つ細いものとすることで、微小な加速度に対しても磁石の変位が起こるようにする必要がある。また、この観点から、極薄の板バネではなく、剛性のより低い樹脂等からなる弾性体を用いた構成も考えられる。ところが、このような弾性体は、求められる特性上容易に変形することから、加工、或いは加工後に精度良く処置の部位に位置決め・固定することが通常困難である。特に所望の形状に加工、成型後は、より変形が容易な形状としたことから、更に位置決めすることが困難となる。また、加速度センサを搭載する携帯機器の小型化に伴って、この様な傾向は更に顕著なものとなっていくと考えられる。
【０００６】
本発明は以上の状況に鑑みて為されたものであり、より小型且つ高性能を有する加速度センサの製造方法であって、特に弾性体を所定の部位に精度よく位置決めすることが可能となる加速度センサの製造方法を手供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る加速度センサの製造方法は、所定形状の弾性体、弾性体の支持領域及び弾性体に支持された磁性体を有する加速度センサを製造する方法であって、加熱によって粘着性を消失する所定の粘着領域が形成されたシートを形成する工程と、粘着領域上に所定形状の弾性体を配置し、固定する工程と、熱硬化性の接着剤を介することにより所定形状の弾性体を加速度センサにおける支持領域及び前記磁性体に貼り付ける工程と、シート及び熱硬化性の接着剤を同時に加熱して弾性体の前記シートからの剥離と、弾性体の支持領域及び磁性体への固定と、を同時に行う工程と、を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、微小且つ変形能の高い形状とされた弾性体を、ある程度の強度及び剛性を有するシート上に保持し且つ保持した状態で位置決めを行うこととしている。従って、該シートの強度に準じた扱いによって位置決めを行うことが可能となり、所定の部位に対して精度良く弾性体の位置決め・固定を行うことが可能となる。また、シート上に保持することで位置決め時における弾性体の変形を抑制することも可能となり、弾性体を所定の形状で位置決め・固定することが可能となる。
【０００９】
また、本発明によれば、弾性体を所望の形状に成型する際に、弾性体の一面をある程度の強度及び剛性を有するシート状に固定し、固定状態のままで形状加工を行うこととしている。従って、変形を抑制した状態で弾性体の加工を行うことが可能となる。このため、弾性体に対して精度の良い成型加工を行うことが可能となる。また、弾性体単体では困難な複雑な形状等を得ることも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施形態に付いて、以下に図面を参照して説明する。図１は、本発明を用いて弾性体を所定形状に加工し且つこれを所定位置に位置決め・固定して用いる加速度センサの一例について、組立時における構造立体図を示している。また、図２は、図１に示す加速度センサの構造概略を示す平面図である。図に示すように、加速度センサ１は、磁気検出素子パッケージ３、弾性体９、磁性体１５を内包する錘１３、及びこれらを収容する金属キャップ１９を有している。
【００１１】
磁気検出素子パッケージ３は、例えばＧＭＲ素子等の磁気検出素子５がブロック状に固化されたパッケージ６によって所定位置に配置・固定されている。パッケージ６は、略直方体形状の本体部６ａと該直方体形状の一面から突出する支持領域６ｂとを有している。パッケージ６、支持領域６ｂを有する面とは反対となる面に形成された、一対のリードフレーム７を有している。該リードフレーム７は、不図示の配線を介して磁気検出素子５と接続されている。該リードフレーム７を介することにより、磁気検出素子５が検出する磁気の変化を知ることが可能となる。
【００１２】
弾性体９は、所定の厚さからなるＵ字形状を有している。弾性体９はまた、Ｕ字の開放部分が本体部６ａに向かう方向となるようにして、Ｕ字の一端部において支持領域６ｂに固定・支持される。弾性体９におけるＵ字の他方端部は、錘１３を支持している。錘１３は前述したように磁性体１５を内包しており、該磁性体１５は所定の空間を隔てて、磁気検出素子５と向かい合う位置に支持されている。ここで、キャップ１９は一面が開口となる略直方体形状を有している。パッケージ６、弾性体９、及び錘１３は、該開口からリードフレームの一部が外部に突出した状態となるように、金属キャップ１９内部に収容されている。収容後の該開口に樹脂を充填することにより、これら部材を所定の位置関係に固定した状態でのパッキングを完成している。
【００１３】
このような構成からなる加速度センサ１に対して、所定方向にある加速度を生じさせる力の付加、即ち該センサの落下等の状態変化が生じた場合、弾性部９に支持される磁性体１５の状態に変化が生じる。この変化を磁気検出素子５によって検出することにより、加速度発生の有無等を知ることが可能となる。ここで、弾性体９は、ある程度の重量を有する錘１３を所定位置に支持するだけの強度、剛性、取り付け位置精度等を有するのみならず、錘１３の微小な変位を妨げない弾性を有することが必要となる。従って、適当材質の材料の選択だけでなく、所定の物性値を満たすための正確な形状加工の精度、取り付け位置の精度、取り付けに要する面積の大きさの精度を満たすことが必要となる。
【００１４】
以下に、図面を参照し、このような要請を満足し得る本発明の一実施形態に係る加速度センサの製造方法であって、特に該センサにおける弾性体の加工及び位置決め・固定方法について説明する。図３は、本発明の一実施形態に係る加速度センサの製造方法を示すフローチャートを示している。また、図４は、図３に示すフローチャートを経ることにより得られた弾性体の供給形態を示している。以下に該フローチャートにおける各工程について説明する。なお、以下に述べる熱剥離性シートとは、例えば、加熱によって発泡する粒子を包含する粘着剤層がポリエステルフィルム等の基材上に形成されたシートが例示される。当該シートは常温での使用時において粘着剤層に対する物品の接着を容易に為す。しかし、加熱によって該接着剤層に包含される粒子が発泡し、接着剤層表面における実効的な接着面積が低下し、これによって接着力が低下して物品が容易に剥離できる。
【００１５】
本実施形態においては、ステップ１に示すように、まず、一方の面（図中紙面における表面側）に剥離ライナー２３が貼り付けられた、熱剥離性を有する熱剥離性シート２１を用意する。次にステップ２に示すように、供給形態直前の形状であってこれらが連続的に接続された状態となるように、熱剥離性シート２１に対して型２１ａ及び順送穴２１ｂの抜き加工を施す。また、その際、所定領域の剥離ライナーの部分的剥離を容易なものとするためのハーフカット線２３ａを形成する。
【００１６】
続いて、ステップ３に示すように、ハーフカット線２３ａを用いて、熱剥離性シート２１における所定領域の剥離ライナー２３を剥離し、弾性体シート２５の貼り付け領域２１ｃを形成する。当該貼り付け領域２１ｃに対しては、所定の間隔を置いて連続的に並ぶこれら領域間に渡るように、所定の厚さを有する弾性体シート２５を貼り付ける（ステップ４）。弾性体シート２５は、貼り付け領域２１ｃの範囲内に収容される幅とされている。弾性体シート２５に対しては、ステップ５において、これらを所定形状のものとするために、ハーフカット線２５ａを形成する処理が施される。
【００１７】
ハーフカット線２５ａ形成後、弾性体シート２５において不要となる領域を剥離・除去する。これにより、所定の厚さ及び所定の形状を有する弾性体２５ｂが得られる。以上の工程を経て得られたシートを分離し、個片化することにより、弾性体の供給形態２７が得られる。図４に示すように、当該個片２７は粘着性を有さない剥離ライナー２３の貼り付け領域、弾性体２５ｂ（９）、及び該弾性体が貼り付け固定されている粘着性を有する貼り付け領域２１ｃを有している。
【００１８】
実際の弾性体９の固定時においては、剥離ライナー２３の貼り付け領域をハンドリング領域として用い、貼り付け領域２１ｃの粘着性を使用して所定位置に対する該個片２７の位置決め・固定を可能としている。以下に図面を参照し、個片２７上から加速度センサ上への弾性体９の移し変え工程について説明する。図５Ａ〜５Ｄは、図１と同様の様式にて個片２７及び加速度センサの主要部を示すものであって、各々工程における諸段階を模式的に示している。
【００１９】
図５Ａに示すように、移し変え工程時において、まず磁気検出素子パッケージ３と、磁性体１５を内蔵した錘１３と、を移載ステージ２９上に固定する。移載ステージ２９における移載面上には、移し変え工程時において磁気検出素子パッケージ３及び錘１３が所定の位置関係を保持可能となるように個々の構成を所定の配置にて収容する凹部が形成されている。個々の構成はこれら凹部に収容され、次の工程に供せられる。また、磁気検出素子パッケージ３及び錘１３を移載ステージ２９上に配置すると同時に、弾性体９の表面（磁気検出素子パッケージ３及び錘１３に対する貼り付け面）に接着剤１０を塗布する。当該接着剤１０には、所定の温度まで加熱することによって固化する、熱硬化性の特性を有するものを用いる。
【００２０】
次に、図５Ｂに示すように、個片２７の移載ステージ２９に対する位置決めを行い、接着剤１０を介して、弾性体９の貼り付け領域を磁気検出素子パッケージ３及び錘１３における所定の貼り付け領域（支持領域６ｂ等）に貼り付ける。弾性体９の個片２７に対する位置決め、及び移載ステージ２９の磁気検出素子パッケージ３及び錘１３に対する位置決めは、前述したように予め行われている。従って、弾性体９と磁気検出素子パッケージ３及び錘１３とは、図５Ｃに示すように各々所定の位置関係を満足するように貼り付けられる。前述した個片２７の位置決め及び貼り付け（仮固定）を行った後、個片２７に対する加熱を行い、貼り付け領域２１ｃの粘着性を無くすると同時に接着剤の固化を行う。接着剤の固化後に、図５Ｄに示すように熱剥離性シート２１を弾性体９から分離する。これにより、弾性体９を個片２７上から例えば加速度センサ上の所定位置への移し変えが終了する。
【００２１】
以上述べたように、本発明によれば、微小且つ変形能の高い形状とされた弾性体を、該弾性体よりも大きな強度及び剛性を有するシート上に保持し且つ保持した状態で位置決め・固定を行うこととしている。このため、所定の部位に対して精度良く弾性体の位置決め・固定を行うことが可能となる。また、本発明によれば、弾性体を所望の形状に成型する際に、弾性体の一面を、弾性体よりも大きな強度及び剛性を有する、加工、取り扱い等のより容易なシート上に固定し、固定状態のままで形状加工を行うため、変形を抑制し、精度の良い成型加工を行うことが可能となる。
【００２２】
なお、本実施の形態においては、接着剤１０を弾性体９の表面に塗布することとしているが、当該接着剤１０を支持領域６ｂ及び錘１３の所定の貼り付け領域上に塗布することとしても良い。また、磁気検出素子パッケージ３等の位置決めを移載ステージ２９によって行うこととしているが、これを機械的動作によって行うこととしても良い。また、本実施の形態においては、磁性体１５は錘１３に内包されることとしているが、磁性体１５が錘１３そのものを構成することとしても良い。また、剥離ライナーの貼り付け位置は一面のみとしているが、後の工程における個片の取り扱いを考慮して他の面にも貼り付けることとしても良い。また、剥離ライナーの剥離位置、個片の形状、個片の分離直前の形状は本実施の形態に限定されず、弾性体の貼り付け装置の構成に応じて順次変形されることが好ましい。
【００２３】
また、本実施の形態においては、熱剥離性の粘着シート上の所定領域に粘着性を付与する手段として、既存の熱剥離性粘着シートに剥離ライナーを付着させ、所定領域の剥離ライナーを剥離することで形成している。しかし、本発明は当該手法に限定されず、加熱によって粘着性を消失する所定の粘着領域を個片上或いは連続体上に形成することが可能であれば、本発明の実施形態として包含される。
【００２４】
また、本実施の形態においては、粘着シート上の弾性体シートを付着させ、これを裁断・剥離することで所定形状の弾性体を得ることとしている。しかし、本発明は当該手法に限定されず、粘着領域上に所定形状の弾性体を固定することが可能であれば、本発明の実施形態として包含される。具体的には、樹脂等固化により弾性体となる材料を、スクリーン印刷等によって所定形状として粘着領域上に形成・固定することとしても良い。
【００２５】
本発明によれば、熱剥離性の粘着材と熱硬化性接着剤とを同時に加熱することによって、弾性体の個片からの剥離と、弾性体の支持領域及び磁性体への固定と、を同時に行うこととしている。これにより、剥離、固定の個々の工程を別々に行う場合と比較して、各工程間で位置ずれが生じる可能性を無くすことが可能となる。また、工程の簡略化と設備の簡易化が可能となり、加速センサの製造コストを低減する効果が得られる。
【００２６】
なお、本実施形態においては、弾性体を個片上に固定する粘着材及び弾性体を支持領域に固定する接着剤共に熱によって所定の作用を呈するものを用いることとしている。具体的には、加熱によって粘着性を消失させると共に、加熱によって接着剤を硬化させている。しかし、これら組み合わせを、例えば、特定の溶剤によって粘着性を無くす材料と固化する材料との組み合わせに換えて、これらを用いることとすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係る加速度センサの製造方法を用いて製造する加速度センサの構造を示す立体図である。
【図２】図１に示す加速度センサの構造概略を示す平面図である。
【図３】本発明に係る加速度センサの製造方法の主要部を示すフローチャートである。
【図４】本発明に係る加速度センサの製造方法における弾性体の供給形態（個片単体）を示す立体図である。
【図５Ａ】本発明に係る加速度センサの製造方法であって、弾性体９を個片２７から磁気検出素子パッケージ３等上に移載する工程を示す図である。
【図５Ｂ】本発明に係る加速度センサの製造方法であって、弾性体９を個片２７から磁気検出素子パッケージ３等上に移載する工程を示す図である。
【図５Ｃ】本発明に係る加速度センサの製造方法であって、弾性体９を個片２７から磁気検出素子パッケージ３等上に移載する工程を示す図であって、図５Ｂにおける熱剥離性シート２１の一部を切り欠いて弾性体９と磁気検出素子パッケージ３及び錘１３との位置関係を明示する図である。
【図５Ｄ】本発明に係る加速度センサの製造方法であって、弾性体９を個片２７から磁気検出素子パッケージ３等上に移載する工程を示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１：加速度センサ、  ３：磁気検出素子パッケージ、  ５：磁気検出素子、  ６：本体部、  ７：リードフレーム、  ９：弾性体、  １０：接着剤、  １３：錘、  １５：磁性体、  ２１：熱剥離性シート、  ２３：剥離ライナー、  ２５：弾性体シート、  ２７：個片、  ２９：移載ステージ
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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