(57)【要約】  アクチュエータ（３０１）は、コイル（Ｌ１）を有するコイル基板（１０１）と、コイル駆動回路が形成されるベース基板（２０１）と、コイル（Ｌ１）が発生する磁界を受ける磁石（４）と、を備える。コイル基板（１０１）には、磁気センサ（１）が実装されている。磁気センサ（１）が実装されたコイル基板（１０１）は、導電性接合材（３）を介して、ベース基板（２０１）に接続される。
2019021764.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気センサが設けられ、コイルを有するコイル基板と、
コイル駆動回路が形成されるベース基板と、
前記コイルが発生する磁界を受ける磁石と、
を備え、
前記コイル基板は、導電性接合材を介して前記ベース基板に接続される、アクチュエータ。
【請求項２】
前記ベース基板に設けられるシールド導体を備え、
前記シールド導体は、前記ベース基板に形成される他の導体パターンと、前記磁気センサとの間に配置される、請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記コイル基板は、複数の絶縁基材層を積層して形成される基材を有し、
前記コイルは、前記複数の絶縁基材層のうち２以上の絶縁基材層に形成される複数のコイル導体を含んで形成される、請求項１または２に記載のアクチュエータ。
【請求項４】
前記基材は、前記ベース基板に実装される実装面を有し、
前記磁石は、前記コイル基板を挟んで、前記ベース基板とは反対側に配置され、
前記磁気センサは、前記実装面よりも前記磁石に近接する位置に配置される、請求項３に記載のアクチュエータ。
【請求項５】
前記コイル駆動回路は、前記磁気センサに接続され、前記磁気センサからの信号に基づいて前記コイルに流れる電流を制御するドライバーＩＣを有する、請求項１から４のいずれかに記載のアクチュエータ。
【請求項６】
前記ベース基板に設けられ、前記ドライバーＩＣとグランドとの間に接続されるキャパシタを備える、請求項５に記載のアクチュエータ。
【請求項７】
前記ベース基板は、可撓性を有する可撓部と、前記可撓部に接続される外部接続用の接続部とを有する、請求項１から６のいずれかに記載のアクチュエータ。
【請求項８】
磁気センサが設けられ、コイルおよび基材を有するコイル基板と、
コイル駆動回路が形成されるベース基板と、
前記コイルが発生する磁界を受ける磁石と、
を備えるアクチュエータの製造方法であって、
前記基材に前記磁気センサを設けるコイル基板形成工程と、
前記コイル基板形成工程の後に、導電性接合材を介して、前記コイル基板を前記ベース基板に接続する、基板接合工程と、
を有する、アクチュエータの製造方法。
【請求項９】
前記コイル基板形成工程は、前記基材に前記磁気センサを実装する工程を含む、請求項８に記載のアクチュエータの製造方法。
【請求項１０】
前記基材は、複数の絶縁基材層を積層してなり、
前記コイル基板形成工程は、前記磁気センサが実装された絶縁基材層を含んだ前記複数の絶縁基材層を積層する工程を含む、請求項８に記載のアクチュエータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータに関し、特にコイルと磁石との相互作用により一方を移動させるアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コイルを備え、電磁力によって駆動する各種アクチュエータが知られている。例えば、特許文献１には、コイルが形成されたコイル基板と、このコイル基板が接合されるベース基板と、ベース基板に実装される磁気センサと、を備えるアクチュエータが開示されている。このアクチュエータは、コイルが発生する磁界によって、磁石が設けられた可動体を移動させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１９１８４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に示されるアクチュエータでは、コイル基板をベース基板に実装する構造のため、コイル基板の実装位置がベース基板への実装時にずれる虞があり、これに伴って磁気センサに対するコイルの実装位置もずれる虞がある。【０００５】
コイルに流れる電流は、例えば、磁気センサから得られる情報（磁気センサからの信号）を基に、磁気センサに接続されるドライバーＩＣによって制御される。そのため、磁気センサに対するコイルの実装位置がずれると、磁気センサが検出する磁界やコイルが発生する磁界等が規定状態から変化して、アクチュエータの特性にばらつきが生じる虞がある。【０００６】
本発明の目的は、コイル基板とベース基板と磁気センサとを備えるアクチュエータにおいて、磁気センサに対するコイルの位置関係のずれを抑制することにより、アクチュエータ特性の個体差を抑制したアクチュエータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明のアクチュエータは、
磁気センサが設けられ、コイルを有するコイル基板と、
コイル駆動回路が形成されるベース基板と、
を備え、
前記コイル基板は、導電性接合材を介して前記ベース基板に接続されることを特徴とする。【０００８】
この構成では、予め磁気センサが設けられたコイル基板を、導電性接合材を介してベース基板に実装するため、コイル基板をベース基板に実装する際に、磁気センサとコイルとの位置関係のずれは生じ難い。そのため、磁気センサおよびコイル基板をそれぞれベース基板に実装する場合に比べ、磁気センサに対するコイルの位置を所定の位置からずれ難くできる。したがって、この構成により、磁気センサに対するコイルの位置のずれに起因する、アクチュエータの特性のばらつきを抑制できる。【０００９】
（２）上記（１）において、前記ベース基板に設けられるシールド導体を備え、前記シールド導体は、前記ベース基板に形成される他の導体パターンと、前記磁気センサとの間に配置されることが好ましい。この構成では、ベース基板に形成される他の導体パターンと磁気センサとの間にシールド導体が位置するため、他の導体パターンから発生するノイズがシールド導体で遮蔽される。したがって、この構成により、磁気センサに対する、ベース基板から発生するノイズの影響を抑制できる。【００１０】
（３）上記（１）または（２）において、前記コイル基板は、複数の絶縁基材層を積層して形成される基材を有し、前記コイルは、前記複数の絶縁基材層のうち２以上の絶縁基材層に形成される複数のコイル導体を含んで形成されていてもよい。２以上の絶縁基材層にそれぞれ形成される複数のコイル導体を含んでコイルを構成する場合、コイルの特性変化を抑制するために、複数の絶縁基材層（具体的には、複数のコイル導体）同士を高い位置精度で積層する必要がある。この構成では、積層時に高い位置精度が要求されるコイル基板とベース基板とが別体であるため、コイル基板とベース基板とを一体形成する場合に比べて、アクチュエータの良品率を高めることができる。【００１１】
（４）上記（３）において、前記基材は、前記ベース基板に実装される実装面を有し、前記磁石は、前記コイル基板を挟んで、前記ベース基板とは反対側に配置され、前記磁気センサは、前記実装面よりも前記磁石に近接する位置に配置されることが好ましい。この構成によれば、実装面に磁気センサを実装する場合に比べて、磁気センサと磁石との間の距離が短いため、磁石に対する磁気センサの磁界検出精度を高めることができる。【００１２】
（５）上記（１）から（４）のいずれかにおいて、前記コイル駆動回路は、前記磁気センサに接続され、前記磁気センサからの信号に基づいて前記コイルに流れる電流を制御するドライバーＩＣを有していてもよい。【００１３】
（６）上記（５）において、前記ベース基板に設けられ、前記ドライバーＩＣとグランドとの間に接続されるキャパシタを備えることが好ましい。この構成によれば、コイル基板にキャパシタを実装した場合と比べて、ドライバーＩＣとキャパシタとの間の配線長、または、キャパシタとグランドとの間の配線長を短くできる。そのため、ドライバーＩＣとキャパシタとの間の配線におけるインダクタンスおよび導体抵抗、または、キャパシタとグランドとの間の配線におけるインダクタンスおよび導体抵抗を小さくでき、キャパシタによるドライバーＩＣの電圧変動の抑制効果が高まる。【００１４】
（７）上記（１）から（６）のいずれかにおいて、前記ベース基板は、可撓性を有する可撓部と、前記可撓部に接続される外部接続用の接続部とを有することが好ましい。この構成により、可撓部の可撓性を利用して（可撓部を曲げた状態で）、接続部を他の基板等に容易に接続することができる。また、この構成によれば、接続部に外力が加わった場合（例えば、接続部に接続される他の基板等が移動した場合）でも、コイルおよび磁気センサに対して応力が伝わり難い。そのため、コイルおよび磁気センサに応力が伝わることに起因する、アクチュエータの特性変化を抑制できる。【００１５】
（８）本発明のアクチュエータの製造方法は、
磁気センサが設けられ、コイルおよび基材を有するコイル基板と、
コイル駆動回路が形成されるベース基板と、
前記コイルが発生する磁界を受ける磁石と、
を備えるアクチュエータの製造方法であって、
前記基材に前記磁気センサを設けるコイル基板形成工程と、
前記コイル基板形成工程の後に、導電性接合材を介して、前記コイル基板を前記ベース基板に接続する、基板接合工程と、
を有することを特徴とする。【００１６】
この製造方法によれば、磁気センサに対するコイルの位置関係のずれを抑制することにより、アクチュエータ特性の個体差を抑制したアクチュエータを容易に製造できる。【００１７】
（９）上記（８）において、前記コイル基板形成工程は、前記基材に前記磁気センサを実装する工程を含んでいてもよい。【００１８】
（１０）上記（８）において、前記基材は、複数の絶縁基材層を積層してなり、前記コイル基板形成工程は、前記磁気センサが実装された絶縁基材層を含んだ前記複数の絶縁基材層を積層する工程を含んでいてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、コイル基板とベース基板と磁気センサとを備えるアクチュエータにおいて、磁気センサに対するコイルの位置関係のずれを抑制することにより、個体ごとの特性のばらつきを抑制したアクチュエータを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は第１の実施形態に係るアクチュエータ３０１の断面図である。
【図２】図２（Ａ）は第１の実施形態に係るコイル基板１０１の断面図であり、図２（Ｂ）はコイル基板１０１の平面図である。
【図３】図３は第１の実施形態に係るベース基板２０１の断面図である。
【図４】図４（Ａ）は第２の実施形態に係るアクチュエータ３０２の断面図であり、図４（Ｂ）は第２の実施形態に係るベース基板２０２の断面図である。
【図５】図５（Ａ）は第３の実施形態に係るアクチュエータ３０３の断面図であり、図５（Ｂ）は、第３の実施形態に係るコイル基板１０３の断面図である。
【図６】図６は、第４の実施形態に係るアクチュエータ３０４の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以降、図を参照して幾つかの具体的な例を挙げて、本発明を実施するための複数の形態を示す。各図中には同一箇所に同一符号を付している。要点の説明または理解の容易性を考慮して、便宜上実施形態を分けて示すが、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能である。第２の実施形態以降では第１の実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。
【００２２】
《第１の実施形態》
図１は第１の実施形態に係るアクチュエータ３０１の断面図である。図２（Ａ）は第１の実施形態に係るコイル基板１０１の断面図であり、図２（Ｂ）はコイル基板１０１の平面図である。図３は第１の実施形態に係るベース基板２０１の断面図である。図１、図２（Ａ）および図３において、各部の厚みは誇張して図示している。このことは以降に示す各断面図でも同様である。
【００２３】
本発明の「アクチュエータ」は、後に詳述するように、コイルを有するコイル基板とベース基板とを備え、コイルが発生する磁界によって、磁石が設けられた可動体を移動させるものである。
【００２４】
アクチュエータ３０１は、コイル基板１０１、ベース基板２０１および磁石４等を備える。
【００２５】
コイル基板１０１は、図２（Ａ）および図２（Ｂ）等に示すように、基材１０、コイルＬ１、接続用電極Ｐ１，Ｐ２，Ｐ１１，Ｐ１２および磁気センサ１等を有する。
【００２６】
基材１０は、長手方向がＸ軸方向に一致する略直方体であり、互いに対向する第１主面ＶＳ１および第２主面ＶＳ２を有する。基材１０は、熱可塑性樹脂からなる複数の絶縁基材層を積層して形成される積層体である。基材１０は、例えば液晶ポリマー（ＬＣＰ）またはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）を主材料とする直方体である。
【００２７】
本実施形態では、基材１０の第１主面ＶＳ１が、本発明における「実装面」に相当する。
【００２８】
コイルＬ１は、基材１０の内部に形成され、複数の絶縁基材層の積層方向（Ｚ軸方向）に沿った巻回軸ＡＸを有する約４ターンのコイルである。具体的には、コイルＬ１は、コイル導体３１，３２および層間接続導体（不図示）によって構成される。これらコイル導体３１，３２は、それぞれ異なる絶縁基材層に形成される約２ターンの矩形スパイラル状の導体パターンである。コイル導体３１の第１端は、層間接続導体（不図示）を介してコイル導体３２の第１端に接続されている。コイル導体３１，３２は例えばＣｕ箔等の導体パターンである。
【００２９】
接続用電極Ｐ１，Ｐ２，Ｐ１１，Ｐ１２は、基材１０の第１主面ＶＳ１に形成される矩形の導体パターンである。接続用電極Ｐ１は、コイルＬ１の第１端（コイル導体３１の第２端）に接続され、接続用電極Ｐ２は、コイルＬ１の第２端（コイル導体３２の第２端）に接続されている。接続用電極Ｐ１，Ｐ２，Ｐ１１，Ｐ１２は、例えばＣｕ箔等の導体パターンである。
【００３０】
磁気センサ１は、コイルＬ１に電流が流れたときに生じる磁界、または外部からの磁界をセンシングする素子であり、磁石４の移動量を検出する。磁気センサ１は、例えばホール効果を利用したホール素子である。
【００３１】
磁気センサ１は、基材１０の第１主面ＶＳ１に設けられている。具体的には、磁気センサ１は、実装面（図２（Ａ）における磁気センサ１の上面）に端子Ｐ２１，Ｐ２２を有しており、これら端子Ｐ２１，Ｐ２２が、導電性接合材３を介して接続用電極Ｐ１１，Ｐ１２にそれぞれ接続されている。図２（Ａ）に示すように、磁気センサ１は、コイルＬ１の巻回軸ＡＸに重なる位置に配置されている。導電性接合材３は例えばはんだである。
【００３２】
ベース基板２０１は、基材２０、基材２０に形成されるキャビティＣＶ１、シールド導体５、基材２０に形成される接続用電極ＥＰ１，ＥＰ２および導体パターン４１，４２等を有する。ベース基板２０１には、コイルＬ１を駆動するためのコイル駆動回路が形成されている。
【００３３】
基材２０は、長手方向がＸ軸方向に一致する略直方体である。基材２０は、熱可塑性樹脂からなる複数の絶縁基材層を積層して形成される積層体である。基材２０は、例えば液晶ポリマー（ＬＣＰ）またはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）を主材料とする略直方体である。
【００３４】
キャビティＣＶ１は、基材２０の表面（図３における基材２０の上面）から内側に向かって（−Ｚ方向に向かって）形成される開口である。キャビティＣＶ１の平面形状は、磁気センサ１の平面形状に合わせた形状となっている。後に詳述するように、キャビティＣＶ１内には、磁気センサ１が配置される。キャビティＣＶ１は、例えば基材２０を形成した後に、基材２０の表面側からレーザーでエッチングすることにより形成される。
【００３５】
シールド導体５は、天面の無い箱型の導電性部材であり、キャビティＣＶ１に嵌合される。シールド導体５は、例えばＣｕ製の平板を塑性変形（鍛造）により成形することで得られる。
【００３６】
接続用電極ＥＰ１，ＥＰ２は、基材２０の表面（図３における基材２０の上面）に形成される矩形の導体パターンである。導体パターン４１，４２は、基材２０の内部に形成される導体パターンである。接続用電極ＥＰ１，ＥＰ２および導体パターン４１，４２は、例えばＣｕ箔等の導体パターンである。
【００３７】
図１に示すように、コイル基板１０１は、導電性接合材３を介してベース基板２０１に接続される。具体的には、コイル基板１０１の接続用電極Ｐ１，Ｐ２が、導電性接合材３を介して、ベース基板２０１の接続用電極ＥＰ１，ＥＰ２に接続される。
【００３８】
本実施形態では、図１に示すように、コイル基板１０１とベース基板２０１とが、コイル基板１０１（基材１０）に設けられた磁気センサ１がキャビティＣＶ１内に配置された状態で、接続される。また、図１に示すように、シールド導体５は、ベース基板２０１に形成される他の導体パターン（導体パターン４１，４２）と、磁気センサ１との間に配置される。
【００３９】
磁石４は、可動体（不図示）に取り付けられている。磁石４は、コイル基板１０１を挟んで、ベース基板２０１とは反対側（＋Ｚ方向）に配置されている。磁石４は例えば永久磁石である。
【００４０】
アクチュエータ３０１は、例えば次のように用いられる。コイルＬ１に所定の電流を流すと、コイルＬ１から放射される磁界によって、磁石４は平面方向（例えば、Ｘ軸方向）に変位する（図１における白抜き矢印参照。）。磁気センサ１は、磁石４が変位したときの磁界の変化をセンシングする。
【００４１】
本実施形態に係るアクチュエータ３０１によれば、次のような効果を奏する。
【００４２】
（ａ）本実施形態では、予め磁気センサ１が設けられたコイル基板１０１を、導電性接合材３を介してベース基板２０１を実装するため、コイル基板１０１をベース基板２０１に実装する際に、磁気センサ１とコイルＬ１との位置関係のずれは生じ難い。そのため、磁気センサ１とコイル基板１０１とを別々にベース基板２０１に実装する場合に比べて、磁気センサ１に対するコイルＬ１の位置を所定の位置からずれ難くできる。したがって、この構成により、磁気センサ１に対するコイルＬ１の位置ずれに起因する、アクチュエータの特性のばらつきを抑制できる。
【００４３】
（ｂ）本実施形態では、シールド導体５が、ベース基板２０１に形成される他の導体パターン（導体パターン４１，４２）と、磁気センサ１との間に配置される。この構成によれば、他の導体パターンから発生するノイズがシールド導体５で遮蔽される。そのため、磁気センサ１に対する、ベース基板２０１から発生するノイズの影響を抑制できる。
【００４４】
（ｃ）本実施形態では、磁気センサ１が、コイルＬ１の巻回軸ＡＸに重なる位置に配置されている。この構成では、コイルＬ１から生じる磁界の影響が少ないコイルＬ１の巻回軸ＡＸ上に、磁気センサ１を配置するため、コイルＬ１から生じる磁界の影響を受け難くできる。そのため、磁気センサ１の磁界検出精度を高めることができる。
【００４５】
（ｄ）本実施形態では、コイル基板１０１の基材１０、およびベース基板２０１の基材２０が、同一主成分の材料（液晶ポリマー）からなる。この構成により、コイル基板１０１の基材１０とベース基板２０１の基材２０との線膨張係数が略一致する。そのため、コイル基板１０１をベース基板２０１に実装するとき（または実装後）の温度変化による、基材１０と基材２０との線膨張係数差に起因した反りの発生は抑制される。したがって、この構成により、コイル基板１０１の接続用電極Ｐ１，Ｐ２と、ベース基板２０１の接続用電極ＥＰ１，ＥＰ２との間の接合不良が抑制される。
【００４６】
なお、本実施形態では、基材１０が複数の絶縁基材層を積層して形成される積層体であり、コイルＬ１が２以上の絶縁基材層に形成される複数のコイル導体３１，３２を含んで形成される。２以上の絶縁基材層にそれぞれ形成される複数のコイル導体３１，３２を含んでコイルＬ１を構成する場合、コイルの特性を抑制するために、複数の絶縁基材層（複数のコイル導体）同士を高い位置精度で積層する必要がある。一方、本実施形態に係るアクチュエータ３０１では、積層時に高い位置精度が要求されるコイル基板１０１とベース基板２０１とが別体である。そのため、この構成により、コイル基板とベース基板とを一体形成する場合（コイル基板とベース基板とを、一つの基材で形成する場合）に比べて、アクチュエータの良品率を高めることができる。
【００４７】
本実施形態に係るアクチュエータ３０１は、例えば次のような工程で製造される。
【００４８】
（１）まず、基材１０に磁気センサ１が設けられたコイル基板１０１を用意する。具体的には、次のような工程でコイル基板１０１は製造される。
【００４９】
（１−１）まず、集合基板状態の複数の絶縁基材層を準備する。これら複数の絶縁基材層は、例えば液晶ポリマー（ＬＣＰ）またはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の熱可塑性樹脂シートである。
【００５０】
（１−２）次に、その複数の絶縁基材層に、コイル導体３１，３２および接続用電極Ｐ１，Ｐ２，Ｐ１１，Ｐ１２を形成する。具体的には、集合基板状態の絶縁基材層の主面に、金属箔（例えばＣｕ箔）をラミネートし、その後、その金属箔をフォトリソグラフィでパターンニングすることで、コイル導体３１，３２、接続用電極Ｐ１，Ｐ２，Ｐ１１，Ｐ１２等を形成する。
【００５１】
また、複数の絶縁基材層に層間接続導体を形成する。層間接続導体は、絶縁基材層にレーザー等で貫通孔を設けた後、Ｃｕ，Ｓｎ等のうち１以上もしくはそれらの合金を含む導電性ペーストを配設し、後の加熱加圧で固化させることによって設けられる。
【００５２】
（１−３）次に、複数の絶縁基材層を順に積層する。その後、積層した複数の絶縁基材層を加熱加圧することにより、集合基板状態の基材１０を形成する。この工程により、コイル導体３１，３２が層間接続導体を介して接続される。これらコイル導体３１，３２および層間接続導体によるコイルＬ１が構成される。
【００５３】
（１−４）次に、基材１０に磁気センサ１を設ける。具体的には、導電性接合材３を介して、磁気センサ１の端子Ｐ２１，Ｐ２２を、基材１０に形成された接続用電極Ｐ１１，Ｐ１２にそれぞれ接続する。磁気センサ１は例えばホール効果を利用したホール素子であり、導電性接合材３は例えばはんだである。磁気センサ１は、例えばリフロープロセスによって基材１０に実装される。
【００５４】
基材１０に磁気センサ１を実装する上記工程が、本発明における「コイル基板形成工程」の一例である。なお、本発明の「コイル基板形成工程」はこの工程に限定されるものではない。「コイル基板形成工程」は、例えば、磁気センサ１が実装された絶縁基材層を含んだ複数の絶縁基材層を、積層して加熱加圧することにより、磁気センサ１が設けられた基材１０を得る工程であってもよい。
【００５５】
（１−５）その後、集合基板から個々の個片に分離して、コイル基板１０１を得る。
【００５６】
（２）次に、導電性接合材３を介して、コイル基板１０１をベース基板２０１に接続する。具体的には、コイル基板１０１の接続用電極Ｐ１，Ｐ２が、導電性接合材３を介して、ベース基板２０１の接続用電極ＥＰ１，ＥＰ２にそれぞれ接続される。導電性接合材３は例えばはんだである。
【００５７】
導電性接合材３を介して、コイル基板１０１をベース基板２０１に接続する上記工程が、本発明における「基板接合工程」の一例である。
【００５８】
上記製造方法によれば、磁気センサ１に対するコイルＬ１の位置関係のずれを抑制することにより、アクチュエータ特性の個体差を抑制したアクチュエータを容易に製造できる。
【００５９】
また、上記製造方法によれば、積層した複数の絶縁基材層を一括プレスすることにより、コイル基板１０１（基材１０）を容易に形成できるため、製造工程の工数が削減され、コストを低く抑えることができる。
【００６０】
なお、上記製造方法では、基材１０に磁気センサ１を設けた後に、個々の個片に分離することによりコイル基板１０１を得る方法を示したが、コイル基板１０１の製造方法はこれに限定されるものではない。集合基板を個々の個片に分離した後に、基材１０に磁気センサ１を実装してもよい。
【００６１】
《第２の実施形態》
第２の実施形態では、ドライバーＩＣを備えるアクチュエータの例を示す。
【００６２】
図４（Ａ）は第２の実施形態に係るアクチュエータ３０２の断面図であり、図４（Ｂ）は第２の実施形態に係るベース基板２０２の断面図である。
【００６３】
アクチュエータ３０２は、コイル基板１０１、ベース基板２０２および磁石４を備える。コイル基板１０１および磁石４は、第１の実施形態で説明したものと同じである。
【００６４】
アクチュエータ３０２は、ベース基板の構造が異なる点、ドライバーＩＣ２およびキャパシタ７，８をさらに備える点で、第１の実施形態に係るアクチュエータ３０１と異なる。アクチュエータ３０２の他の構成については、アクチュエータ３０１と実質的に同じである。
【００６５】
以下、第１の実施形態に係るアクチュエータ３０１と異なる部分について説明する。
【００６６】
ベース基板２０２は、基材２０Ａ、基材２０Ａに形成されるキャビティＣＶ１、シールド導体５、基材２０Ａに形成される接続用電極ＥＰ１，ＥＰ２，ＥＰ１１，ＥＰ１２、導体パターン４１，４３，４４，４５，４６、ドライバーＩＣ２およびキャパシタ７，８等を有する。キャビティＣＶ１、シールド導体５、接続用電極ＥＰ１，ＥＰ２および導体パターン４１，４２は、第１の実施形態で説明したものと同じである。
【００６７】
基材２０Ａは、長手方向（Ｘ軸方向）の長さが、第１の実施形態に係るベース基板２０１の基材２０よりも長い。基材２０Ａの他の構成については、基材２０と実質的に同じである。
【００６８】
接続用電極ＥＰ１１，ＥＰ１２は、基材２０Ａの表面（図４（Ｂ）における基材２０Ａの上面）に形成される矩形の導体パターンである。導体パターン４３，４４は、基材２０Ａの内部に形成される導体パターンである。導体パターン４５，４６は、基材２０Ａの裏面（図４（Ｂ）における基材２０Ａの下面）に形成される導体パターンである。接続用電極ＥＰ１１，ＥＰ１２および導体パターン４３，４４，４５，４６は、例えばＣｕ箔等の導体パターンである。
【００６９】
ドライバーＩＣ２は、磁気センサ１に接続され、磁気センサ１からの信号に基づいてコイルＬ１に流れる電流を制御するものである。図４（Ｂ）に示すように、ドライバーＩＣ２は、基材２０Ａに実装されている。具体的には、ドライバーＩＣ２の端子Ｐ３１，Ｐ３２が、導電性接合材３を介して、基材２０Ａの表面に形成された接続用電極ＥＰ１１，ＥＰ１２に接続されている。
【００７０】
キャパシタ７，８は、基材２０Ａの内部に実装され、ドライバーＩＣ２の近傍に配置されている。キャパシタ７，８は、ドライバーＩＣ２とベース基板２０２（基材２０Ａ）のグランドとの間に電気的に接続される。キャパシタ７，８は、例えばチップキャパシタである。
【００７１】
ベース基板２０２には、コイルＬ１を駆動するためのコイル駆動回路が形成されている。本実施形態に係るコイル駆動回路は、ドライバーＩＣ２、キャパシタ７，８、ドライバーＩＣ２とコイルＬ１とを接続する配線、キャパシタ７，８とドライバーＩＣ２とを接続する配線等で構成される。
【００７２】
図４（Ａ）に示すように、コイル基板１０１は、導電性接合材３を介してベース基板２０２に接続される。
【００７３】
本実施形態に係るアクチュエータ３０２によれば、第１の実施形態で述べた効果以外に、次のような効果を奏する。
【００７４】
（ｅ）本実施形態では、ドライバーＩＣ２とベース基板２０２のグランドとの間に接続されるキャパシタ７，８を備えるため、ドライバーＩＣ２の電圧変動を抑制することができる。
【００７５】
（ｆ）本実施形態では、ドライバーＩＣ２およびキャパシタ７，８が、コイル駆動回路が形成されたベース基板２０２に実装されている。ドライバーＩＣ２をベース基板２０２に実装することにより、ドライバーＩＣ２をコイル基板１０１に実装する場合に比べて、ドライバーＩＣ２への電源用配線の配線長を短くできるため、低損失のコイル駆動回路を実現できる。また、ドライバーＩＣ２をベース基板２０２に実装することにより、ドライバーＩＣ２をコイル基板１０１に実装する場合に比べて、ドライバーＩＣ２のグランド電位が安定化しやすい。
【００７６】
さらに、この構成によれば、コイル基板１０１にキャパシタ７，８を実装する場合と比べて、ドライバーＩＣ２とキャパシタ７，８との間の配線長（または、キャパシタ７，８とベース基板２０２のグランドとの間の配線長）を短くできる。そのため、ドライバーＩＣ２とキャパシタ７，８との間の配線におけるインダクタンスおよび導体抵抗（または、キャパシタ７，８とベース基板２０２のグランドとの配線におけるインダクタおよび導体抵抗）を小さくでき、キャパシタ７，８によるドライバーＩＣ２の電圧変動の抑制効果がさらに高まる。
【００７７】
なお、本実施形態では、キャパシタ７，８がベース基板２０２（基材２０Ａ）の内部に実装される例を示したが、この構成に限定されるものではない。キャパシタ７，８は、ベース基板２０２（基材２０Ａ）の表面に実装されていてもよい。また、キャパシタの個数は、２つに限定されるものではなく、例えば１つまたは３つ以上であってもよい。さらに、キャパシタ７，８はチップキャパシタ（チップ部品）に限定されるものではない。キャパシタ７，８は、例えば、複数の絶縁基材層に形成される、互いに対向する導体パターン間に形成される層間容量であってもよい。
【００７８】
《第３の実施形態》
第３の実施形態では、コイル基板にキャビティが形成されている例を示す。
【００７９】
図５（Ａ）は第３の実施形態に係るアクチュエータ３０３の断面図であり、図５（Ｂ）は、第３の実施形態に係るコイル基板１０３の断面図である。図５（Ｂ）では、構造を分かりやすくするため、磁気センサ１の図示を省略している。
【００８０】
アクチュエータ３０３は、コイル基板１０３、ベース基板２０３および磁石４を備える。磁石４は、第１の実施形態で説明したものと同じである。
【００８１】
アクチュエータ３０３は、コイル基板にキャビティが形成されている点で、第１の実施形態に係るアクチュエータ３０１と異なる。また、アクチュエータ３０３は、ベース基板にキャビティが形成されていない点で、アクチュエータ３０１と異なる。アクチュエータ３０３の他の構成については、アクチュエータ３０１と実質的に同じである。
【００８２】
以下、第１の実施形態に係るアクチュエータ３０１と異なる部分について説明する。
【００８３】
コイル基板１０３は、基材１０Ｂ、基材１０Ｂに形成されるキャビティＣＶ２、コイルＬ１、接続用電極Ｐ１，Ｐ２，Ｐ１１Ａ，Ｐ１２Ａおよび磁気センサ１等を有する。コイルＬ１、接続用電極Ｐ１，Ｐ２および磁気センサ１は、第１の実施形態で説明したものと同じである。
【００８４】
基材１０Ｂは、キャビティＣＶ２が形成されている点で、第１の実施形態で説明した基材１０と異なる。キャビティＣＶ２は、基材１０Ｂの第２主面ＶＳ２から内側に向かって（−Ｚ方向に向かって）形成される開口である。キャビティＣＶ２の平面形状は、磁気センサ１の平面形状に合わせた形状となっている。後に詳述するように、キャビティＣＶ２内には、磁気センサ１が配置される。図５（Ｂ）に示すように、キャビティＣＶ２の底面には、接続用電極Ｐ１１Ａ，Ｐ１２Ａが形成されている。接続用電極Ｐ１１Ａ，Ｐ１２Ａは、矩形の導体パターンであり、例えばＣｕ箔等の導体パターンである。
【００８５】
磁気センサ１は、基材１０ＢのキャビティＣＶ２内に配置され、キャビティＣＶ２の底面に実装されている。具体的には、磁気センサ１の端子Ｐ２１，Ｐ２２は、導電性接合材３を介して接続用電極Ｐ１１Ａ，Ｐ１２Ａにそれぞれ接続されている。
【００８６】
本実施形態では、図５（Ａ）に示すように、磁気センサ１が、第１主面ＶＳ１（実装面）よりも磁石４に近接する位置（実装面よりも＋Ｚ方向の位置）に配置されている。また、本実施形態では、磁気センサ１が、コイルＬ１のコイル開口の内側に配置されている。
【００８７】
ベース基板２０３は、基材２０Ｂ、シールド導体６、接続用電極ＥＰ１，ＥＰ２、導体パターン４７，４８を有する。接続用電極ＥＰ１，ＥＰ２は、第１の実施形態で説明したものと同じである。
【００８８】
基材２０Ｂは、キャビティが形成されていない点で、第１の実施形態で説明した基材２０と異なる。基材２０Ｂの他の構成については、基材２０と実質的に同じである。導体パターン４７，４８は、基材２０Ｂの内部に形成される導体パターンである。導体パターン４７，４８は例えばＣｕ箔等の導体パターンである。
【００８９】
シールド導体６は、基材２０Ｂの表面（図５（Ｂ）における基材２０Ｂの上面）に形成される導体パターンである。図５（Ａ）に示すように、シールド導体６は、ベース基板２０３に形成される他の導体パターン（導体パターン４７，４８）と磁気センサ１との間に配置されている。シールド導体６は、例えばＣｕ箔等の導体パターンである。
【００９０】
本実施形態に係るアクチュエータ３０３によれば、第１の実施形態で述べた効果以外に、次のような効果を奏する。
【００９１】
（ｇ）本実施形態では、磁気センサ１が、第１主面ＶＳ１（実装面）よりも磁石４に近接する位置に配置されている。この構成によれば、第１主面ＶＳ１に磁気センサ１を実装する場合に比べて、磁気センサ１と磁石４との距離が短いため、磁石４に対する磁気センサ１の磁界検出精度を高めることができる。
【００９２】
（ｈ）また、本実施形態では、磁気センサ１が、キャビティＣＶ２内に配置され、且つ、コイルＬ１のコイル開口の内側に配置されている。この構成によれば、磁気センサ１が実装されたコイル基板を小型化（特に、Ｚ軸方向の厚みを低背化）できる。
【００９３】
なお、磁気センサ１は、基材１０Ｂの第２主面ＶＳ２（天面）に実装されていてもよい。その場合には、磁気センサ１と磁石４との距離がさらに短くなり、磁石４に対する磁気センサ１の磁界検出精度をさらに高めることができる（上記（ｇ）を参照）。
【００９４】
《第４の実施形態》
第４の実施形態では、ベース基板が、可撓性を有する部分を備える例を示す。
【００９５】
図６は、第４の実施形態に係るアクチュエータ３０４の断面図である。
【００９６】
アクチュエータ３０４は、コイル基板１０１、ベース基板２０４および磁石４を備える。コイル基板１０１は、第１・第２の実施形態で説明したものと同じである。
【００９７】
アクチュエータ３０４は、ベース基板の構成が、第２の実施形態に係るアクチュエータ３０２と異なる。アクチュエータ３０４の他の構成については、アクチュエータ３０２と実質的に同じである。
【００９８】
以下、第２の実施形態に係るアクチュエータ３０２と異なる部分について説明する。
【００９９】
ベース基板２０４は、基材２０Ｃ、導体パターン４９およびコネクタ９等をさらに有する点で、ベース基板２０２と異なる。
【０１００】
基材２０Ｃは、可撓性を有する可撓部ＦＰと、可撓部ＦＰに接続される外部接続用の接続部ＣＰとを有する点で、第２の実施形態で説明した基材２０Ａと異なる。基材２０Ｃの他の構成については、基材２０Ａと実質的に同じである。
【０１０１】
基材２０Ｃの可撓部ＦＰの絶縁基材層の積層数は、その他の部分（部品実装部ＳＰや接続部ＣＰ）の絶縁基材層の積層数よりも少ない。そのため、可撓部ＦＰは、その他の部分よりも曲がり易く、可撓性を有する。
【０１０２】
導体パターン４９は、基材２０Ｃの内部に形成される導体パターンであり、可撓部ＦＰと接続部ＣＰに亘って配置されている。コネクタ９は、接続部ＣＰでの基材２０Ｃの表面（図６における接続部ＣＰでの基材２０Ｃの上面）に実装されている。
【０１０３】
本実施形態に係るアクチュエータ３０４によれば、第２の実施形態で述べた効果以外に、次のような効果を奏する。
【０１０４】
（ｉ）本実施形態では、ベース基板２０４が、可撓性を有する可撓部ＦＰと、可撓部ＦＰに接続される外部接続用の接続部ＣＰと、を有する。この構成により、可撓部ＦＰの可撓性を利用して（可撓部ＦＰを曲げた状態で）、接続部ＣＰを他の基板等に容易に接続できる。
【０１０５】
（ｊ）また、上記構成によれば、可撓性を有する可撓部ＦＰを介して他の基板等に接続できるため、接続部ＣＰに外力が加わった場合（例えば、接続部ＣＰに接続される他の基板等が移動した場合）でも、部品実装部ＳＰ、コイルＬ１および磁気センサ１に対して応力が伝わり難い。そのため、コイルＬ１および磁気センサ１等に応力が伝わることに起因する、アクチュエータの特性変化（コイルＬ１の変形等に伴う特性変化）を抑制できる。
【０１０６】
なお、可撓部ＦＰおよび接続部ＣＰの個数、位置、長さ等は、本実施形態で説明した構成に限定されるものではなく、本発明の作用効果を奏する範囲において適宜変更可能である。
【０１０７】
《その他の実施形態》
以上に示した各実施形態では、コイル基板の基材１０，１０Ｂ、およびベース基板の基材２０，２０Ａ，２０Ｂが、略直方体である例を示したが、この構成に限定されるものではない。コイル基板の基材、およびベース基板の基材の形状は、本発明の作用効果を奏する範囲において適宜変更可能である。また、基材の平面形状は、矩形に限定されるものではなく、例えば多角形、円形、楕円形、クランク形、Ｌ字形、Ｔ字形、Ｙ字形等であってもよい。
【０１０８】
以上に示した各実施形態では、コイル基板の基材、およびベース基板の基材が、熱可塑性樹脂を主成分とする複数の絶縁基材層を積層して形成される例を示したが、この構成に限定されるものではない。基材を形成する複数の絶縁基材層の積層数は、本発明の作用効果を奏する範囲において適宜変更可能である。また、コイル基板の基材、およびベース基板の基材は、積層体に限定されるものではなく、例えば、単一層でもよい。また、基材は、例えば熱硬化性樹脂からなる複数の絶縁基材層を積層して形成されてもよい。
【０１０９】
以上に示した各実施形態では、コイル基板に形成されるコイルＬ１が、Ｚ軸方向に沿った巻回軸ＡＸを有する約４ターンのコイルである例を示したが、コイルの個数、位置、形状、構造、大きさ、ターン数等はこれに限定されるものではない。コイルの個数、形状、構造およびターン数は、本発明の作用効果を奏する範囲において適宜変更可能である。コイルは、例えばループ状の複数のコイル導体パターンを層間接続導体で接続するヘリカル状であってもよい。また、コイルの外形（巻回軸ＡＸ方向（Ｚ軸方向）から視たコイルの外形）は、本発明の作用効果を奏する範囲において適宜変更可能であり、例えば多角形、円形、楕円形等であってもよい。また、コイルの巻回軸ＡＸはＺ軸方向に完全に一致している必要はない。
【０１１０】
以上に示した各実施形態では、コイルＬ１が、コイル基板の基材の内部に形成される例を示したが、この構成に限定されるものではない。コイルの一部が基材の表面に形成されていてもよい。
【０１１１】
また、以上に示した各実施形態では、２つの絶縁基材層にそれぞれ形成されたコイル導体３１，３２を含んでコイルＬ１が形成される例を示したが、この構成に限定されるものではない。コイルは、例えば単一のコイル導体で構成されていてもよい。また、コイルは、例えば単一の絶縁基材層の両面にそれぞれ形成される、２つのコイル導体を含んで構成されていてもよい。さらに、コイルは、例えば、３以上の複数の絶縁基材層にそれぞれ形成される、３以上のコイル導体を含んで構成されていてもよい。
【０１１２】
なお、コイル基板の回路構成、およびベース基板の回路構成は、上述した各実施形態で説明した構成に限定されるものではない。コイル基板の回路構成、およびベース基板の回路構成は、本発明の作用効果を奏する範囲において適宜変更可能である。コイル基板には、例えば、磁気センサ１以外の表面実装部品が実装されていてもよい。また、ベース基板には、例えば、ドライバーＩＣ２およびキャパシタ７，８以外の表面実装部品が実装されていてもよい。さらに、コイル基板およびベース基板には、例えば、導体パターンで形成されたキャパシタや各種伝送線路（ストリップライン、マイクロストリップライン、ミアンダ、コプレーナ等）が、形成されていてもよい。
【０１１３】
また、以上に示した各実施形態では、コイル基板の基材とベース基板の基材とが、同一主成分の材料からなる例を示したが、この構成に限定されるものではない。コイル基板の基材とベース基板の基材とが異なる主成分の材料からなる構成でもよい。但し、上記（ｄ）に示す作用効果の点で、コイル基板の基材とベース基板の基材とは、同一主成分の材料からなることが好ましい。
【０１１４】
以上に示した各実施形態では、コイル基板の接続用電極Ｐ１，Ｐ２，Ｐ１１，Ｐ１１Ａ，Ｐ１２，Ｐ１２Ａが、矩形の導体パターンである例を示したが、この構成に限定されるものではない。以上に示した各実施形態では、ベース基板の接続用電極ＥＰ１，ＥＰ２，ＥＰ１１，ＥＰ１２が、矩形の導体パターンである例を示したが、この構成に限定されるものではない。コイル基板の接続用電極、またはベース基板の接続用電極の形状・個数・位置は、本発明の作用効果を奏する範囲において適宜変更可能である。接続用電極の個数は、コイル基板またはベース基板に形成される回路構成によって適宜変更可能である。
【０１１５】
最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。当業者にとって変形および変更が適宜可能である。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲内と均等の範囲内での実施形態からの変更が含まれる。
【符号の説明】
【０１１６】
ＡＸ…コイルの巻回軸
ＣＰ…接続部
ＦＰ…可撓部
ＳＰ…部品実装部
ＣＶ１，ＣＶ２…キャビティ
Ｌ１…コイル
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ１１，Ｐ１１Ａ，Ｐ１２，Ｐ１２Ａ…コイル基板の接続用電極
ＥＰ１，ＥＰ２，ＥＰ１１，ＥＰ１２…ベース基板の接続用電極
Ｐ２１，Ｐ２２…磁気センサの端子
Ｐ３１，Ｐ３２…ドライバーＩＣの端子
ＶＳ１…コイル基板の基材の第１主面
ＶＳ２…コイル基板の基材の第２主面
１…磁気センサ
２…ドライバーＩＣ
３…導電性接合材
４…磁石
５，６…シールド導体
７，８…キャパシタ
９…コネクタ
１０，１０Ｂ…コイル基板の基材
２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ…ベース基板の基材
３１，３２…コイル導体
４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９…導体パターン
１０１，１０３…コイル基板
２０１，２０２，２０３，２０４…ベース基板
３０１，３０２，３０３，３０４…アクチュエータ
【図１】
2019021764.tif 000003
【図２】
2019021764.tif 000004
【図３】
2019021764.tif 000005
【図４】
2019021764.tif 000006
【図５】
2019021764.tif 000007
【図６】
2019021764.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】令和1年9月20日(2019.9.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材、および前記基材内部に形成されるコイル導体を含んだコイルを有し、前記基材に磁気センサが実装されたコイル基板と、
コイル駆動回路が形成されるベース基板と、
前記コイルが発生する磁界を受ける磁石と、
を備え、
前記コイル基板は、導電性接合材を介して前記ベース基板に接続される、アクチュエータ。
【請求項２】
前記ベース基板に設けられるシールド導体を備え、
前記シールド導体は、前記ベース基板に形成される他の導体パターンと、前記磁気センサとの間に配置される、請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記コイル導体の数は複数であり、
前記基材は、複数の絶縁基材層を積層して形成され、
前記コイルは、前記複数の絶縁基材層のうち２以上の絶縁基材層に形成される複数の前記コイル導体を含んで形成される、請求項１または２に記載のアクチュエータ。
【請求項４】
前記基材は、前記ベース基板に実装される実装面を有し、
前記磁石は、前記コイル基板を挟んで、前記ベース基板とは反対側に配置され、
前記磁気センサは、前記実装面よりも前記磁石に近接する位置に配置される、請求項３に記載のアクチュエータ。
【請求項５】
前記コイル駆動回路は、前記ベース基板に配置されるドライバーＩＣを有し、
前記ドライバーＩＣは、前記磁気センサに接続され、前記磁気センサからの信号に基づいて前記コイルに流れる電流を制御する、請求項１から４のいずれかに記載のアクチュエータ。
【請求項６】
前記ベース基板に設けられ、前記ドライバーＩＣとグランドとの間に接続されるキャパシタを備える、請求項５に記載のアクチュエータ。
【請求項７】
前記ベース基板は、可撓性を有する可撓部と、前記可撓部に接続される外部接続用の接続部とを有する、請求項１から６のいずれかに記載のアクチュエータ。
【請求項８】
コイルおよび基材を有するコイル基板と、
コイル駆動回路が形成されるベース基板と、
前記コイルが発生する磁界を受ける磁石と、
を備えるアクチュエータの製造方法であって、
前記基材内部に形成されたコイル導体を含んだ前記コイルを形成し、前記基材に磁気センサを実装するコイル基板形成工程と、
前記コイル基板形成工程の後に、導電性接合材を介して、前記コイル基板を前記ベース基板に接続する、基板接合工程と、
を有する、アクチュエータの製造方法。
【請求項９】
前記基材は、複数の絶縁基材層を積層してなり、
前記コイル基板形成工程は、前記磁気センサが実装された絶縁基材層を含んだ前記複数の絶縁基材層を積層する工程を含む、請求項８に記載のアクチュエータの製造方法。
【国際調査報告】
2019021764.tif 000009
2019021764.tif 000010
2019021764.tif 000011
2019021764.tif 000012