(57)【要約】    【課題】  高い性能を有するコイル基板の提供    【解決手段】  実施形態のコイル基２０１板は、樹脂基板２２と、樹脂基板２２上に配線ｗで形成されているコイルＣとを有する。そして、配線ｗは、テンティング法で形成された銅パターン６２と銅パターン６２を被覆するめっき膜６４で形成されている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂基板と前記樹脂基板上に配線で形成されているコイル、とからなるコイル基板であって、
前記配線は、テンティング法で形成された銅パターンと前記銅パターンを被覆するめっき膜で形成されている。
【請求項２】
請求項１のコイル基板であって、
前記配線の断面形状は、前記樹脂基板と対向する下底と前記下底と反対側の上底を有する略台形であって、前記上底の長さと前記下底の長さとの比（上底の長さ／下底の長さ）は０．７以上、１．０以下である。
【請求項３】
請求項１のコイル基板であって、前記銅パターンの断面形状は、前記樹脂基板と対向する下底と前記下底と反対側の上底を有する略台形であって、前記上底の長さと前記下底の長さとの比（上底の長さ／下底の長さ）は０．７以上、０．９以下である。
【請求項４】
請求項１のコイル基板であって、前記配線間のギャップが５μｍ以上、５０μｍ以下である。
【請求項５】
請求項１のコイル基板を筒状に巻くことで形成されるモータ用コイル基板。
【請求項６】
請求項５のモータ用コイル基板であって、隣接する前記コイルの一部が重なるように、前記樹脂基板は折り畳まれ、折り畳められた前記樹脂基板が前記筒状に巻かれている。
【請求項７】
請求項５のモータ用コイル基板と、
前記モータ用コイル基板内に配置される磁石、とからなるモータ。
【請求項８】
請求項７のモータであって、前記モータ用コイル基板は、隣接する前記コイルの一部が重なるように、前記樹脂基板は折り畳まれ、折り畳められた前記樹脂基板が前記筒状に巻かれている。
【請求項９】
樹脂基板と前記樹脂基板上に積層されている銅箔とからなる銅張積層板を用意することと、
テンティング法で前記銅箔から渦巻き状の銅パターンを形成することと、
前記銅パターンをめっき膜で被覆すること、とを有るコイル基板の製造方法。
【請求項１０】
請求項１のコイル基板であって、前記めっき膜は電解銅めっき膜である。
【請求項１１】
請求項７のコイル基板の製造方法であって、前記めっき膜は電解銅めっき膜である。
【請求項１２】
請求項１のコイル基板であって、前記樹脂基板はフレキシブル基板で形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイル基板、モータ用コイル基板、モータとモータ用コイル基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、電気モータに関し、その電気モータはワイヤからなる複数のシングルコイルを含んでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１２４８９２号公報
【発明の概要】
【０００４】
[特許文献の課題]
特許文献１の電気モータはワイヤからなる複数のシングルコイルを含んでいる。コイルがワイヤで形成されている。ワイヤが細いと、ワイヤを巻くことが難しいと考えられる。例えば、ワイヤが切れると考えられる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るコイル基板は、樹脂基板と、前記樹脂基板上に配線で形成されているコイルとを有する。そして、前記配線は、テンティング法で形成された銅パターンと前記銅パターンを被覆するめっき膜で形成されている。
本発明に係るモータ用コイル基板は、コイル基板を筒状に巻くことで形成される。そして、前記コイル基板は、樹脂基板と前記樹脂基板上に配線で形成されているコイルとを有し、前記配線は、テンティング法で形成された銅パターンと前記銅パターンを被覆するめっき膜で形成されている。
本発明に係るモータは、磁石と磁石の周りに配置されるコイル基板で形成される。そして、前記コイル基板は、樹脂基板と前記樹脂基板上に配線で形成されているコイルとを有し、前記配線は、テンティング法で形成された銅パターンと前記銅パターンを被覆するめっき膜で形成されている。
本発明に係るコイル基板の製造方法は、樹脂基板と前記樹脂基板上に積層されている銅箔とからなる銅張積層板を用意することと、テンティング法で前記銅箔から渦巻き状の銅パターンを形成することと、前記銅パターンをめっき膜で被覆すること、とを有る。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１（Ａ）と図１（Ｃ）は実施形態のモータの模式図であり、図１（Ｂ）は第１実施形態のコイル基板を示す。
【図２】図２（Ａ）は第１実施形態のコイル基板を示し、図２（Ｂ）は配線の断面を示す。
【図３】図３は中間基板を示す。
【図４】図４（Ａ）はコイル基板の製造方法を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
[第１実施形態]
図１（Ｂ）と図３に実施形態のコイル基板２０１の平面図が示される。コイル基板２０１は第１面Ｆと第１面Ｆと反対側の第２面Ｓとを有する樹脂基板２２と第１面Ｆ上に形成されている複数のコイルＣで形成される。第１面Ｆ上に形成されているコイルＣは上コイルＣＦと称される。樹脂基板２２の例はフレキシブル基板である。
【０００８】
図１（Ｂ）に示されるように、フレキシブル基板２２は、短辺２０Ｓと長辺２０Ｌとを有することが好ましい。上コイルＣＦは、フレキシブル基板２２の長辺２０Ｌに沿って並んでいる。フレキシブル基板２２の一端から他端に向かって、上コイルＣＦは一列に並んでいる。上コイルの数はＮである。Ｎは自然数である。Nは、３以上、１１以下であることが望ましい。図１（Ｂ）では、Ｎは３である。
【０００９】
コイルＣは中央スペースＳＣと中央スペースＳＣを囲む配線ｗで形成される。コイルＣを形成する配線ｗは渦巻き状に形成されている。
【００１０】
図３には、１番目の上コイルＣＦ１と２番目の上コイルＣＦ２と３番目の上コイルＣＦ３が描かれている。
【００１１】
図１（Ｂ）に示されるように、各上コイルＣＦは接続線ｃＬにより接続される。ｍ番目の上コイルＣＦは（ｍ＋１）番目の上コイルＣＦに接続線ｃＬにより接続される。そして、Ｎ番目の上コイルＣＦは１番目の上コイルＣＦに接続線ｃＬにより接続される。このように、上コイルＣＦは、順次接続線で接続される。接続線ｃＬはフレキシブル基板２２を貫通するビア導体と第１面Ｆ上の導体回路、第２面Ｓ上の導体回路の内、少なくとも１つで形成される。図１（Ｂ）では、Ｎ番目の上コイルＣＦと１番目の上コイルＣＦを繋ぐ接続線ｃＬは点線で描かれていて、フレキシブル基板２２の第２面Ｓ上に形成されている。
【００１２】
第１実施形態では、各上コイルＣの巻き方は同じである。各上コイルを流れる電流の向きは同じである。巻き方と電流の向きは第１面Ｆ上の位置から観察される。
【００１３】
図１（Ｂ）に示されるように、コイル基板２０１は端子用基板２６と端子用基板２６上に形成されている端子Ｔを有することができる。端子用基板２６とコイルＣを支えるフレキシブル基板２２は１つのフレキシブル基板２２で形成されている。
【００１４】
端子ＴとコイルＣは同時に形成される。端子用基板２６の数は上コイルＣＦの数と同じであることが好ましい。端子Ｔの数は上コイルＣＦの数と同じであることが好ましい。
【００１５】
図１（Ｂ）に示されるように、コイル基板２０１は、接続線ｃＬと端子Ｔを接続する複数の端子用配線ｔＬを含むことができる。端子用配線ｔＬは、ｍ番目の上コイルＣＦｍと（ｍ＋１）番目の上コイルＣＦｍ１とを接続する接続線ｃＬから延びる配線ｔＬとＮ番目の上コイルＣＦｎと１番目の上コイルＣＦ１とを接続する接続線ｃＬから延びる配線ｔＬを含む。
【００１６】
配線ｗの断面が図２（Ｂ）に示される。配線ｗは、テンティング法で形成された銅パターン６２と、銅パターン６２を覆うめっき膜６４で形成されている。銅箔上にエッチングレジストが形成され、エッチングレジストから露出する銅箔をエッチングで除去することで銅パターン６２は形成される。めっき膜６４は電解めっきであることが好ましい。
【００１７】
図２（Ｂ）に示されるように、銅パターン６２の断面形状は、上底ｗｔと下底ｗｂを有する略台形である。下底ｗｂはフレキシブル基板２２と対向する辺であり、上底ｗｔはフレキシブル基板２２から離れている辺である。下底ｗｂの長さｄ２と上底ｗｔの長さｄ１との比（ｄ１／ｄ２）が０．７以上、０．９以下である。比（ｄ１／ｄ２）が０．７以上、０．８以下であることが好ましい。比（ｄ１／ｄ２）が所定の範囲を満足すると、銅パターン６２上にめっき膜６４が形成されても、コイルの絶縁信頼性を高くすることができる。隣接する配線ｗ間で短絡が発生しがたい。
【００１８】
図２（Ｂ）に示されるように、配線ｗの断面形状は、上底ＷＴと下底ＷＢを有する略台形であることが好ましい。配線ｗの断面形状は長方形であっても良い。下底ＷＢはフレキシブル基板２２と対向する辺であり、上底ＷＴはフレキシブル基板２２から離れている辺である。下底ＷＢの長さＤ２と上底ＷＴの長さＤ１との比（Ｄ１／Ｄ２）が０．７以上、１．０以下である。比（Ｄ１／Ｄ２）は０．７５以上、０．９５以下であることが好ましい。比（Ｄ１／Ｄ２）が所定の範囲を満足すると、コイルの占積率を高くすることができる。配線ｗの高さＴＴと幅Ｗとの比（ＴＴ／Ｗ）を高くすることができる。コイルの抵抗を低くすることができる。高い効率を有するコイル基板２０を提供することができる。隣接する配線間のギャップＧ１は５μｍ以上、５０μｍ以下である。図２（Ｂ）に示されるように、ギャップＧ１はフレキシブル基板２２上での距離である。
【００１９】
図４は、実施形態のコイルＣの製造方法を示す。
第１面Ｆと第１面の反対側の第２面Ｓとを有するフレキシブル基板２２が用意される。フレキシブル基板２２の第１面Ｆと第２面Ｓ上に銅箔６１が積層されている（図４（Ａ））。両面銅張積層板が準備される。
【００２０】
銅箔６１上にエッチングレジスト６８が形成される（図４（Ｂ））。エッチングレジストから露出する銅箔６１がエッチングで除去される。銅パターン６２が形成される。エッチングレジストが除去される（図４（Ｃ））。銅パターン６２は渦巻き状に形成されている。
【００２１】
銅パターン６２がマイナス電位に繋げられる。電解めっきにより、銅パターン６２上に電解めっき膜６４が形成される。銅パターン６２は電解めっき膜６４で被覆される。コイルＣを形成する配線ｗが完成する（図４（Ｄ））。電解めっき膜６４は電解銅めっき膜であることが好ましい。図４（Ｄ）では、コイルＣはフレキシブル基板２２の両面に形成されている。
【００２２】
電解めっき膜を形成する別例が以下に示される。
銅パターン６２と銅パターン６２から露出するフレキシブル基板２２上にシード層が形成される。シード層上に電解めっき膜が形成される。配線ｗ間に存在するシード層と電解めっき膜が除去される。
【００２３】
実施形態のコイル基板の製造方法によれば、配線ｗがプリント配線板の技術で形成されている。そのため、配線ｗ間のギャップＧ１を小さくすることができる。ワイヤの断面は円である。それに対し、実施形態によれば、配線ｗの断面形状は略矩形であるコイルの占積率を高くすることができる。高い効率を有するコイル基板を提供することができる。
【００２４】
[第１実施形態の応用例]
図１（Ｃ）に示されるように、第１実施形態のコイル基板２０１は筒状に巻かれる。モータ用コイル基板２０が完成する。そして、モータ用コイル基板２０内に磁石４８を配置することで、磁石４８とモータ用コイル基板２０で形成されるモータ１０が得られる。モータ用コイル基板２０は磁石４８の周りに空洞ＡＨを介し配置されている。磁石４８の周りにコイルＣが形成されている。モータ用コイル基板２０内の各コイルＣを流れる電流の向きは同じである。高いトルクを有するモータ１０を提供することができる。
【００２５】
[第２実施形態]
第２実施形態のコイル基板１０１が図３に示される。図３のコイル基板１０１に形成されているコイルＣは第１実施形態と同様である。コイルＣは中央スペースＳＣと中央スペースＳＣを囲む配線ｗで形成される。コイルＣを形成する配線ｗは渦巻き状に形成されている。配線ｗは銅パターン６２と銅パターン６２を覆うめっき膜６４で形成されている。図１（Ｂ）では、コイルＣの巻き数は１である。それに対し、図３では、コイルＣの巻き数は複数である。図１（Ｂ）に示されるコイルＣの巻き数を複数にすることができる。図３に示されるコイルＣの巻き数を１にすることができる。
【００２６】
第２実施形態のコイル基板１０１は、第１実施形態のコイル基板２０と同様に、接続線ｃＬと端子用配線ｔＬを含むことができる。図３では、接続線ｃＬは省略して描かれている。
【００２７】
第１実施形態のコイル基板２０では、各コイルＣの巻き方と各コイルＣを流れる電流の向きは同じである。それに対し、第２実施形態のコイル基板２０では、ｍ番目の上コイルＣＦの巻き方と（ｍ＋１）番目の上コイルＣＦの巻き方は逆である。ｍ番目の上コイルＣＦを流れる電流の向きと（ｍ＋１）番目の上コイルＣＦを流れる電流の向きは逆である。コイル基板２０内のコイルＣの巻き方は第１面Ｆ上の位置から観察される。コイル基板２０内のコイルＣを流れる電流の向きは第１面Ｆ上の位置から観察される。
【００２８】
[第２実施形態の応用例]
第２実施形態では、図２（Ａ）に示される折り畳み線ＢＬに沿って、コイル基板１０１が折り畳まれる。折り畳み線ＢＬはｍ番目の上コイルＣＦと（ｍ＋１）番目の上コイルＣＦ間に存在する。コイル基板１０１を折り畳むことで、図３（Ａ）に示される中間基板２０２が形成される。この時、ｍ番目の上コイルＣＦと（ｍ＋１）番目の上コイルが向かい合う。コイル基板２０を折り畳むことで、ｍ番目の上コイルＣＦを流れる電流の向きと（ｍ＋１）番目の上コイルＣＦを流れる電流の向きが同じになる。
【００２９】
図３（Ａ）に示されるＸとＹの間に位置する中間基板２０２の断面が図３（Ｂ）に示される。図３（Ｂ）に示されるように、ｍ番目の上コイルＣＦの中央スペース上に（ｍ＋１）番目の上コイルＣＦを形成する配線ｗが位置する。中間基板２０２に形成されているコイルＣの占積率を高くすることができる。図３（Ｂ）に示されるコイルＣの巻き数は３である。
【００３０】
中間基板２０２は筒状に巻かれる。第２実施形態のコイルモータ用コイル基板２０が完成する。そして、コイルモータ用コイル基板２０内に磁石４８を配置することで、磁石４８とモータ用コイル基板２０で形成されるモータ１０が得られる。モータ用コイル基板２０は磁石４８の周りに空洞ＡＨを介し配置されている。磁石４８の周りにコイルＣが形成されている。モータ用コイル基板２０内の各コイルＣを流れる電流の向きは同じである。高いトルクを有するモータ１０を提供することができる。２０６中間基板２０２のコイルＣは高い占積率で形成されている。そのため、第２実施形態のコイルモータ用コイル基板２０によれば、高い効率を有するモータを提供することができる。
【符号の説明】
【００３１】
１０  モータ
１０１、２０１  コイル基板
２０  モータ用コイル基板
２２  フレキシブル基板
２６  端子用基板
Ｔ    端子
Ｃ    コイル
ＣＦ  上コイル
ｗ    配線
６２  銅パターン
６４  電解めっき膜
ＢＬ    折り畳み線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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