(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂層と、前記樹脂層と接触面を有する第１導電体とを備え、
前記樹脂層は、平滑に形成される実装面を有し、
前記第１導電体は、前記実装面に対向する第１の面と、前記第１の面と反対側の第２の面とを有し、前記実装面と平行な方向に延伸して配置され、
前記第１導電体は、延伸方向に沿って第１の面と第２の面との距離が変化する不均一な厚みを有し、
前記第１導電体は、前記第１の面と前記実装面との距離の最大値と最小値の差が、前記第２の面と前記実装面との距離の最大値と最小値の差よりも小さく配置され、
前記樹脂層は、前記実装面側に前記第１導電体の一部を露出する開口部を包囲する樹脂壁部を有し、
前記第１導電体の露出部が実装電極を構成する、実装用基板。
【請求項２】
前記第１導電体の前記第１の面は、前記実装面に略平行な面上に配置される、請求項１に記載の実装用基板。
【請求項３】
前記第１導電体は、前記実装面と直交する巻軸を有し、前記樹脂層と接触面を有して巻回される第１コイル部を含む、請求項１または請求項２に記載の実装用基板。
【請求項４】
前記第１コイル部は、前記巻軸方向および巻回し方向に直交する幅方向の厚みに対する巻軸方向の厚みの比の平均値が１以上である、請求項３に記載の実装用基板。
【請求項５】
前記第１コイル部は、隣接する導電体部分を有し、前記導電体部分の一方の厚みに対する隣接する導電体部分間の間隙の比の平均値が０．５以下である、請求項３または請求項４に記載の実装用基板。
【請求項６】
前記第１コイル部は、平面スパイラル形状を有する、請求項３から請求項５のいずれかに記載の実装用基板。
【請求項７】
前記樹脂層と接触面を有し、前記第１導電体と接続される第２導電体を更に備え、
前記第２導電体は、前記実装面に対向する第１の面と、前記第１の面と反対側の第２の面とを有し、前記実装面と平行な方向に延伸して配置され、
前記第２導電体は、延伸方向に沿って第１の面と第２の面との距離が変化する不均一な厚みを有する、請求項１から請求項６のいずれかに記載の実装用基板。
【請求項８】
前記第２導電体の第１の面と前記実装面との距離の最大値と最小値の差が、前記第２導電体の第２の面と前記実装面との距離の最大値と最小値の差よりも小さく配置される、請求項７に記載の実装用基板。
【請求項９】
前記第２導電体の前記第１の面は、前記実装面に略平行な面上に配置される、請求項７または請求項８に記載の実装用基板
【請求項１０】
前記第２導電体は、前記実装面と直交する巻軸を有し、前記樹脂層と接触面を有して巻回される第２コイル部を含む、請求項７から請求項９のいずれかに記載の実装用基板。
【請求項１１】
前記第２コイル部は、前記巻軸方向および巻回し方向に直交する幅方向の厚みに対する巻軸方向の厚みの比の平均値が１以上である、請求項１０に記載の実装用基板。
【請求項１２】
前記第２コイル部は、隣接する導電体部分を有し、前記導電体部分の一方の厚みに対する隣接する導電体部分間の間隙の比の平均値が０．５以下である、請求項１０または請求項１１に記載の実装用基板。
【請求項１３】
前記第２コイル部は、平面スパイラル形状を有する、請求項１０から請求項１２のいずれかに記載の実装用基板。
【請求項１４】
前記実装面と前記第１導電体の第１の面との距離の平均値が、前記第１導電体の第１の面と前記第１導電体の第２の面との距離の最小値よりも小さい、請求項１から請求項１３のいずれかに記載の実装用基板。
【請求項１５】
請求項１から請求項１４のいずれかに記載の実装用基板と、接続端子を有する支持基板とを備え、前記実装用基板の実装電極が前記支持基板の接続端子に接合部材を介して接合される、電気素子。
【請求項１６】
請求項１から請求項１４のいずれかに記載の実装用基板を含む振動板。
【請求項１７】
請求項１から請求項１４のいずれかに記載の実装用基板と、接続端子を有する筐体と、磁石とを備え、前記実装用基板の実装電極が、前記接続端子に接合部材を介して接合され、前記磁石が、実装用基板の実装面とは反対の面側に配置される、電気部品。
【請求項１８】
少なくとも一方の面上に下地金属層を有する樹脂層を準備することと、
前記下地金属層上の一部の領域にレジストを形成することと、
前記下地金属層の前記レジストが形成されていない領域に、電解めっきにより導電体を形成する金属を析出させることと、
前記レジストを除去することと、
前記形成された導電体に、電解めっきにより金属を析出させて第１導電体を形成することと、
前記樹脂層の前記第１導電体が形成される面とは反対側の面に、前記第１導電体の一部を露出する開口部を形成することと、を含む実装用基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、実装用基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
コイル部品の構造としてプリント回路基板技術を応用した平面コイル構造が知られている。例えば特開２０１２−２４８６３０号公報には、基板の両面に電解めっきによって形成された平面スパイラル導体を含むコイル部品が記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
電解めっきによって平面スパイラル導体を厚く形成すると、電解めっきによる導体の成長速度にばらつきが生じやすいため、形成される平面スパイラル導体の膜厚が不均一になる場合がある。加えて平面スパイラル導体の端部に、端部と連続して形成される引出導体を電解めっきにより形成して実装電極とする場合には、実装電極の膜厚が不均一になる。このような平面スパイラル導体または実装電極を有するコイル部品を、実装基板上に接合する場合、不均一に形成される導体形状に起因する接合不良が発生するという課題がある。例えば図１３に示す実装用基板７０は、樹脂層７１と樹脂層７１に内包される導電体７２とを備える。導電体７２は例えば一連の導体からなるコイル形状を有し、樹脂層７０の実装面７０ａとは反対の面側から実装面７０ａ方向に導体をめっき成長させることで形成される。導電体７２はめっき成長の開始面である第１の面７２ａと反対側の第２の面７２ｂを有して形成されるが、電解めっきによる導体の成長速度のばらつきにより、導体部分間で第１の面７２ａと第２の面７２ｂとの距離が不均一になっている。そのため、実装用基板７０のように、実装面７０ａを樹脂層７１の第２の面７２ｂ側として実装面側に開口部を設けて実装電極を形成すると、実装面７０ａと実装電極との距離の差が、導体部分間で大きくなる。その結果、実装用基板７０を接続端子７５に接合部材７４を用いて接合する際に、接合不良が発生し易くなる。上記課題に鑑み、本発明は、実装電極における接合不良の発生が抑制される実装用基板を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一実施形態は、樹脂層と、前記樹脂層と接触面を有する第１導電体とを備える実装用基板である。前記樹脂層は、平滑に形成される実装面を有し、前記第１導電体は、前記実装面に対向する第１の面と、前記第１の面と反対側の第２の面とを有し、前記実装面と平行な方向に延伸して配置される。前記第１導電体は、延伸方向に沿って第１の面と第２の面との距離が変化する不均一な厚みを有する。前記第１導電体は、前記第１の面と前記実装面との距離の最大値と最小値の差が、前記第２の面と前記実装面との距離の最大値と最小値の差よりも小さく配置される。前記樹脂層は、前記実装面側に前記第１導電体の一部を露出する開口部を包囲する樹脂壁部を有し、前記第１導電体の露出部が実装電極を構成する。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、実装電極における接合不良の発生が抑制される実装用基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１実施形態に係る実装用基板の断面図の一例である。
【図２】第２実施形態に係る実装用基板の断面図の一例である。
【図３】第２実施形態に係る実装用基板を平面視した場合の端面図の一例である。
【図４】第２実施形態に係る実装用基板の製造工程を示す概略図である。
【図５】第２実施形態に係る実装用基板の別の製造工程を示す概略図である。
【図６】第３実施形態に係る実装用基板の断面図の一例である。
【図７】第３実施形態に係る実装用基板を平面視した場合の端面図の一例である。
【図８】第４実施形態に係る実装用基板の断面図の一例である。
【図９】第４実施形態に係る実装用基板の平面視した場合の端面図の一例である。
【図１０】第４実施形態に係る実装用基板の製造工程を示す概略図である。
【図１１】第５実施形態に係る電気素子の断面図の一例である。
【図１２】第６実施形態に係る電気素子の断面図の一例である。
【図１３】従来技術に係る実装用基板の断面図の一例である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本実施形態の実装用基板は、樹脂層と、前記樹脂層と接触面を有する第１導電体とを備える。前記樹脂層は、平滑に形成される実装面を有する。前記第１導電体は、前記実装面に対向する第１の面と、前記第１の面と反対側の第２の面とを有し、前記実装面と平行な方向に延伸して配置される。前記第１導電体は、延伸方向に沿って第１の面と第２の面との距離が変化する不均一な厚みを有する。前記第１導電体は、前記第１の面と前記実装面との距離の最大値と最小値の差が、前記第２の面と前記実装面との距離の最大値と最小値の差よりも小さく配置される。前記樹脂層は、前記実装面側に前記第１導電体の一部を露出する開口部を包囲する樹脂壁部を有し、前記第１導電体の露出部が実装電極を構成する。
【０００８】
第１導電体は実装面と直交する方向に不均一な厚みを有して形成されるが、第１導電体の面であって開口部に露出する側の面である第１の面は、第１の面とは反対側の第２の面よりも高低差が小さく形成されているので、実装面との距離の差が小さくなっている。そのため、基板への実装の際に第１導電体の露出部に配置される実装電極全体に、はんだが十分に回り込むことができ、接合不良の発生が抑制される。さらに製造ロット間での実装面との距離の差も小さくなるため、効率的に製造することができる。一方、第１導電体の第２の面は、実装面からの距離の差が大きくなっており、非平面形状をなす場合がある。そのため第２の面側に実装電極を配置すると、実装電極におけるはんだの回り込み不良が発生し易くなり、接合不良の発生率が上昇する場合がある。なお、第１の面と実装面との距離の最大値と最小値の差は、最大値から最小値を差し引いて算出され、第２の面と実装面との距離の最大値と最小値の差も同様である。
【０００９】
第１導電体は、実装面と直交する巻軸を有し、樹脂層と接触面を有して巻回される第１コイル部を含んでいてもよい。第１導電体が第１コイル部を含むことで実装用基板をコイル部品に適用することができる。
【００１０】
第１コイル部は、巻軸方向および巻回し方向に直交する幅方向の厚みに対する巻軸方向の厚みの比の平均値が１以上であってもよい。第１コイル部を構成する導体部分は、巻回し方向に直交する断面において巻軸方向の厚みである導体厚みと、巻軸方向に直交する方向の幅である導体幅とを有する。第１コイル部の導体が、導体幅に対する導体厚みの比であるアスペクト比が１以上で形成されていることで、コイルパターンの巻数をより多くしつつ、第１コイル部の導体の断面積を大きくすることができ、導体損失が低減される。第１導電体は例えば、電解めっき工法を用いて形成されることで、導電体の幅方向の厚みに対する巻軸方向の厚みの比の平均値を１以上にすることができる。電解めっき工法を用いて第１導電体を形成すると、第１導電体は実装面と直交する方向に不均一な厚みを有して形成される。そのため、第１導電体の第１の面とは反対側の第２の面を実装電極とすると、実装面における接合不良が発生し易くなる。本実施形態では、第１導電体の第１の面の露出部を実装電極とすることで接合不良の発生が抑制される。
【００１１】
第１コイル部は、隣接する導電体部分を有し、導電体部分の一方の巻軸方向の厚みに対する隣接する導電体部分間の間隙の比の平均値が０．５以下であってもよい。第１コイル部では一連に形成される導体の導体部分どうしが互いに隣接して形成されている場合がある。導体の巻軸方向の厚みを厚く、また隣接する導体部分間の間隙を小さくすることで、コイルパターンの巻数をより多くしつつ、第１コイル部の導体の断面積を大きくすることができ、導体損失が低減される。第１導電体は例えば、電解めっき工法を用いて形成されることで、導電体の厚みに対する隣接する導電体間の間隙の比の平均値を０．５以下にすることができる。電解めっき工法を用いて第１導電体を形成すると、第１導電体は実装面と直交する方向に不均一な厚みを有して形成される。そのため、第１導電体の第１の面とは反対側の第２の面を実装電極とすると、実装面における接合不良が発生し易くなる。本実施形態では、第１導電体の第１の面の露出部を実装電極とすることで接合不良の発生が抑制される。
【００１２】
第１導電体の第１の面は、実装面に略平行な面上に配置されていてもよい。これにより、実装面と実装電極との距離がより均一になり、実装時における接合不良の発生が効果的に抑制される。
【００１３】
第１コイル部は、平面スパイラル形状を有していてもよい。平面スパイラル形状とすることでコイル巻数を増やすことができる。ここで平面スパイラル形状とは、一連の導電体が、実質的に同一面上で螺旋状に巻回されて形成され、内周部と外周部とを有する形状を意味する。実質的に同一面上とは、スパイラル形状が巻軸方向に連続的に延伸していないことを意味する。平面スパイラル形状では、導電体が直線部を含んで螺旋状に巻回されていてもよく、円形又は楕円形様の曲線をなして螺旋状に巻回されてもよい。
【００１４】
実装用基板は、樹脂層と接触面を有し、第１導電体と接続される第２導電体を更に備えていてもよい。第２導電体は、実装面に対向する第１の面と、第１の面と反対側の第２の面とを有し、実装面と平行な方向に延伸して配置され、延伸方向に沿って第１の面と第２の面との距離が変化する不均一な厚みを有する。導電体が複数層に渡って配置されることで、実装基板を例えば、コイル部品に使用する場合に駆動電流によって発生する電磁界の強度をより大きくすることができる。
【００１５】
第２導電体の第１の面と実装面との距離の最大値と最小値の差が、第２導電体の第２の面と実装面との距離の最大値と最小値の差よりも小さく配置されていてもよい。第２導電体の第１の面が、第１導電体の第２の面と対向することで、第１導電体と第２導電体との間の距離の変動を少なくすることができ、第１導電体と第２導電体の接続部における接合不良の発生が抑制できる。
【００１６】
第２導電体の前記第１の面は、前記実装面に略平行な面上に配置されていてもよい。これにより、第１導電体と第２導電体の接続部における接合不良の発生がより効果的に抑制される。
【００１７】
第２導電体は、実装面と直交する巻軸を有し、樹脂層と接触面を有して巻回される第２コイル部を含んでもよい。第２導電体が第２コイル部を含むことで実装用基板をコイル部品に適用することができ、より大きな電磁界の強度を得ることができる。
【００１８】
第２コイル部は、前記巻軸方向および巻回し方向に直交する幅方向の厚みに対する巻軸方向の厚みの比の平均値が１以上であってもよい。これによりコイルパターンの巻数をより多くしつつ、第１コイル部の導体の断面積を大きくすることができ、導体損失が低減される。
【００１９】
第２コイル部は、隣接する導電体部分を有し、前記導電体部分の一方の厚みに対する隣接する導電体部分間の間隙の比の平均値が０．５以下であってもよい。これによりコイルパターンの巻数をより多くしつつ、第１コイル部の導体の断面積を大きくすることができ、導体損失が低減される。
【００２０】
第２コイル部は、平面スパイラル形状を有していてもよい。平面スパイラル形状とすることでコイル巻数を増やすことができる。
【００２１】
実装用基板は、実装面と第１導電体の第１の面との距離の平均値が、第１導電体の第１の面と第１導電体の第２の面との距離の最小値よりも小さくてもよい。これにより全体としての厚みを薄くすることができる。実装用基板としての厚みが薄いと容易に変形するが、実装面における接合不良の発生は抑制される。
【００２２】
別の実施形態である電気素子は、実装用基板と、接続端子を有する支持基板とを備え、前記実装用基板の実装電極が前記支持基板の接続端子に接合部材を介して接合される。実装用基板を用いることで、電気素子を形成する場合に接合不良の発生を抑制できる。また実装用基板と支持基板との接合強度が良好な電気素子が構成される。
【００２３】
別の実施形態である振動板は、実装用基板を含んで構成される。これにより振動板を筐体等に実装する場合に、接合不良の発生を抑制できる。
【００２４】
別の実施形態の他の電気素子は、実装用基板と、接続端子を有する筐体と、磁石とを備え、実装用基板の実装電極が接続端子に接合部材を介して接合され、磁石が実装用基板の実装面とは反対の面側に配置されてなる。実装用基板の実装電極が接続端子に接合部材を介して接合されることで、接合不良の発生が抑制され、実装用基板と筐体との接合強度が良好な電気素子が構成される。電気素子は実装用基板に対向して配置される磁石を有することから、例えば、振動素子として機能する。
【００２５】
本実施形態の実装用基板の製造方法は、少なくとも一方の面上に下地金属層を有する樹脂層を準備することと、下地金属層上の一部の領域にレジストを形成することと、下地金属層のレジストが形成されていない領域に、電解めっきにより導電体を形成する金属を析出させることと、レジストを除去することと、形成された導電体に、電解めっきにより金属を析出させて第１導電体を形成することと、樹脂層の前記第１導電体が形成される面とは反対側の面に、第１導電体の一部を露出する開口部を形成することと、を含む。第１導電体を電解めっき工法により形成することで、導体損失の少ない実装用基板を製造することができる。
【００２６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための、電気素子を例示するものであって、本発明は、電気素子を以下のものに限定しない。なお特許請求の範囲に示される部材を、実施形態の部材に限定するものでは決してない。特に実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、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実施形態以降では第１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。
【００２７】
第１実施形態
図１は、第１実施形態に係る実装用基板１０の概略断面図である。実装用基板１０は、樹脂層１３と第１導電体１２とを備え、平滑に形成される実装面１０ａに第１導電体１２の一部を露出する開口部１６を有している。開口部１６は樹脂壁部１４で包囲され、第１導電体の露出部１５が実装電極を構成する。実装用基板１０では、第１導電体１２が樹脂層１３と接触面を有している。図１では第１導電体１２は、樹脂層１３に全体が埋設される導電体部分と、一部が埋設され、一部が露出する導電体部分とを有している。第１導電体１２は、実装面１０ａに対向する第１の面１２ａとその反対側の第２の面１２ｂとを有し、実装面１０ａと平行な方向に延伸して配置され、例えば、コイル形状を有している。また第１導電体１２は延伸方向に沿って第１の面１２ａと第２の面１２ｂとの距離が変化する不均一な厚みを有している。例えば図１では、断面に現れる各導電体部分の実装面に直交する方向の厚みが、各導電体部分によって異なる厚みとなっている。また図１では、第１導電体１２の第１の面１２ａと、実装面１０ａとの距離も不均一になっている。第１導電体１２は、第１導電体１２の第１の面１２ａと、実装面１０ａとの距離の最大値と最小値の差ｄ１が、第１導電体１２の第２の面１２ｂと、実装面１０ａとの距離の最大値と最小値の差ｄ２よりも小さく形成される。ｄ１は例えば、０以上５μｍ以下であり、ｄ２は例えば、０より大きく１０μｍ以下である。第１導電体１２は、銅等の金属から形成され、樹脂層１４は、熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂の少なくとも一方を含んで形成される。
【００２８】
実装用基板１０では、基板を構成する第１導電体１２が、第１の面１２ａ側における導電体の凹凸差が、第２の面１２ｂ側における導電体の凹凸差よりも小さくなっていることで、実装面１０ａと第１導電体１２の露出部１５との距離の差が小さくなっている。これにより、実装面１０ａから実装電極までの距離の差が、露出部間および／または製造ロット間で小さくなり、実装用基板を実装する際の接合不良の発生が抑制される。
【００２９】
ここで、ある導電体部分における第１の面１２ａと実装面１０ａとの距離は、実装面１０ａに平行な面であって第１の面１２ａと接する面と、実装面１０ａとの距離の最小値として測定される。また、ある導電体部分における第２の面１２ｂと実装面１０ａとの距離は、実装面１０ａに平行な面であって第２の面１２ｂと接する面と、実装面１０ａとの距離の最大値として測定される。更にある導電体部分における第１の面１２ａと第２の面１２ｂとの距離は、実装面１０ａに平行で第１の面１２ａと接する面と、実装面１０ａに平行で第２の面１２ｂと接する面との距離の最大値として測定される。
【００３０】
実装面に直交する方向の厚みが不均一な第１導電体は例えば、電解めっき工法で第１導電体を形成することで得られる。図１では、第１導電体の第１の面が実装面に平行な面を有しており、第２の面が丸みを帯びた形状をなしている。このような第１導電体は例えば、実装面側から、樹脂層１３の実装面とは反対側の面側に向かってめっき成長させることで形成される。本実施形態では、ｄ１がｄ２よりも小さくなっていればよく、第１の面が丸みを帯びた形状であってもよい。図１に示される実装用基板１０は、例えば、熱可塑性樹脂層上で導電体をめっき成長させた後、導電体上に熱可塑性樹脂を積層して一括プレスすることで形成することができる。簡易な工程で基板を形成できる一方、その際に熱可塑性樹脂の流動により導電体が積層方向に位置ずれしている。図１では、第１導電体１２の一部が樹脂層１３から露出しているが、第１導電体１２の全体が樹脂層１３に内蔵されていてもよい。また実装用基板１０は実装面上に、平滑な絶縁基材層を有していてもよい。また第１導電体はコイル形状を有するコイル部を含んでいてもよい。第１導電体１２がコイル部を有する場合、そのコイル形状は例えば、平面スパイラル形状であってもよく、いわゆるミアンダコイル形状であってもよい。
【００３１】
第２実施形態
図２は、第２実施形態に係る実装用基板２０の概略断面図である。第２実施形態では、樹脂層として絶縁基材層２１および樹脂層２３を備えること、第１導電体２２が樹脂層２３に内包されること以外は、第１実施形態と同様に構成される。
【００３２】
実装用基板２０は、絶縁基材層２１と、絶縁基材層２１上に配置される平面スパイラル形状の第１導電体２２と、絶縁基材層２１上に配置され第１導電体２２を内包する樹脂層２３とを含む。実装用基板２０は絶縁基材層２１の樹脂層２３とは反対側の面を実装面２０ａとして構成される。絶縁基材層２１は、厚み方向に直交する２つの面が凹凸の少ない略平滑な平面形状をなしている。第１導電体２２は、絶縁基材層２１の実装面とは反対側の面上に絶縁基材層２１と接して配置される。第１導電体２２は、絶縁基材層２１上で平面スパイラル形状を有し、内周部と外周部との間に螺旋状に延伸されてなる一連の導電体である。また第１導電体２２は絶縁基材層２１に接する第１の面２２ａと、第１の面２２ａとは反対側の第２の面２２ｂとを有する。第１導電体２２の第１の面２２ａと第２の面２２ｂとの距離は第１導電体２２の延伸巻回し方向に沿って変化し、実装面に直交する方向の厚みが不均一に形成される。実装用基板２０では、第１導電体２２が、平板状の絶縁基材層２１に接して配置されるため、実装面と第１の面２２ａとの距離ｄ１は、第１導電体２２の全体についてほぼ一定となっている。そのため実装面と第１の面との距離の最大値と最小値の差はほぼ０になっている。一方、実装面と第２の面２２ｂとの距離は、第１導電体２２の延伸方向に沿って変化し、不均一になっている。そのためｄ２は０より大きくなっている。すなわち、実装面２０ａと第１の面２２ａとの距離の最大値と最小値の差ｄ１が、実装面２０ａと第２の面２２ｂとの距離の最大値と最小値の差ｄ２よりも小さくなっている。また図２では、第１導電体２２の第１の面２２ａが、平滑な絶縁基材層２１に接して配置されるため、第１の面２２ａが平滑に形成され、実装面２１ａに略平行な面上に配置される。これにより、実装面と実装電極との距離がより均一になり、実装時において接合部材が、実装電極に充分に回り込むことができ、接合不良の発生がより効果的に抑制される。
【００３３】
第１導電体２２は、実装面と直交する方向の厚みｈと、第１導電体２２の延伸方向に直交する面、例えば図２の断面における横方向の幅ｗとを有し、絶縁基材層２１上で隣接する導電体部分が間隙ｇを有して配置される。ここで第１導電体２２の厚みｈは、ある導電体部分における第１の面２２ａと第２の面２２ｂとの距離として計測される。幅ｗ及び間隙ｇは、巻軸方向に平行で、ある導電体部分に接する２つ面の間の距離として計測される。具体的には、ある導電体部分の厚みｈは、実装面２０ａに平行で第１の面２２ａと接する面と、実装面２０ａに平行で第２の面２２ｂと接する面との距離として測定される。また幅ｗは、実装面２０ａと直交し、巻回し方向に平行な２つの面であって、ある導電体部分と接する２つの面の間の距離として測定される。導電体部分間の間隙ｇは、実装面２０ａと直交し、巻回し方向に平行な２つの面であって、絶縁基材層２１上で隣接する２つの導電体部分の互いに対向する面にそれぞれ接する２つの面の間の距離として測定される。
【００３４】
基板２９の一態様において、第１導電体２２の巻軸方向の厚みｈは例えば、３０μｍ以上４５μｍ以下であり、幅ｗは例えば、２５μｍ以上４５μｍ以下であり、間隙ｇは例えば、５μｍ以上１０μｍ以下である。
【００３５】
図２では、第１導電体２２の厚みｈは、第１導電体２２の延伸方向の全体を通して一定の値ではなく、他の位置とは異なる値を有する位置を有して不均一になっている。また第１導電体２２の幅ｗは、第１導電体２２の延伸方向の全体を通して一定の値ではなく、他の位置とは異なる値を有する位置を有して不均一になっている。
【００３６】
第１導電体２２は、絶縁基材層２１上で隣接する２つの導電体部分の一方の厚みｈに対する、隣接する導電体部分間の間隙ｇの比ｇ／ｈの平均値が、例えば０．５以下であり、好ましくは０．３以下になっている。ここで、２つの導電体部分の一方の厚みｈとしては、それぞれの厚みのうち大きい方の値を用いる。また平均値は、任意の５カ所について算出される比の平均値として求める。比ｇ／ｈの平均値が所定値以下であると、導電体が狭ギャップでコイルが形成されるため、単位面積当たりのコイル巻数を多くすることができる。
【００３７】
第１導電体２２は、幅ｗに対する厚みｈの比ｈ／ｗの平均値が、例えば１以上である。比ｈ／ｗの平均値が所定値以上であると、高アスペクトの導電体でコイルが形成されるため、単位面積当たりのコイル巻数を多くすることができる。
【００３８】
実装用基板２０では、実装面と第１の面との距離ｄの平均値が、第１の面と第２の面との距離、すなわち、第１導電体２２の実装面と直交する方向の厚みｈの最小値よりも小さく形成されている。これにより実装用基板２０の全体としての厚みを薄く形成することができる。なお、実装面と第１の面との距離ｄの平均値は、任意の５カ所についての測定値の平均値として求める。基板２０の一態様において、距離ｄの平均値は例えば、５μｍ以上２０μｍ以下である。
【００３９】
第１導電体２２は例えば、平面スパイラル形状を有している。図３は、基板２０の絶縁基材層２１と樹脂層２３との界面を実装面側から見た端面図の一例である。図３では、第１導電体２２が、内周部と外周部とが面上で螺旋状に延伸して配置される一連の導電体で接続されて形成されている。図３では平面スパイラル形状が、直交する直線部を含んで直線部の長さが交差する直線毎に変化する矩形状に構成されているが、直線部を含む多角形状に形成されていてもよく、略円形、略楕円形等の曲線を含んで形成されていてもよい。
【００４０】
図２では、第１導電体２２が樹脂層２３に内蔵されているが、実装用基板２０は樹脂層２４を有していなくてもよい。また、基板２０は樹脂層２３の絶縁基材層２１と接する面とは反対側の面上に他の絶縁基材層をさらに備えるものであってもよい。絶縁基材層２１と樹脂層２４とは同じ材料で形成されていてもよく、異なる材料で形成されてもよい。絶縁基材層は例えば、液晶ポリマー（ＬＣＰ）等の熱可塑樹脂で形成されてもよく、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂で形成されてよい。樹脂層２４は例えば、流動性を有するスラリー状の絶縁性樹脂で形成されてもよく、絶縁性樹脂は熱可塑樹脂および熱硬化性樹脂のいずれであってもよい。樹脂層２３を流動性を有するスラリー状の絶縁性樹脂で形成することにより、第１導電体２２が積層方向に位置ずれを起こすことなく、第１の面２２ａが略同一面上に配置される。
【００４１】
絶縁基材層２１は、第１導電体２２の絶縁基材層２１との接触面である第１の面の一部が露出部２５となる開口部２６を有する。開口部２６は絶縁基材層２１の厚み方向に設けられ、樹脂壁部２４に包囲されている。開口部２６における第１導電体２２の露出部２５は実装電極を構成する。実装電極は第１導電体２２の露出部２５自体であってもよいし、露出している面が、金、ニッケル−金等でめっき処理されたものであってもよい。
【００４２】
実装用基板２０では、実装電極が第１導電体２２の露出部２５で構成されることで、実装電極の面と実装面との距離が、実装電極の面全体について一定に形成される。これにより実装電極にはんだが十分に回り込むことができ、接合不良の発生が抑制され、また実装強度が向上する。また、実装面から実装電極までの距離の差が小さく形成されるので接合不良の発生が抑制される。
【００４３】
図４（Ａ）から（Ｇ）は、第２実施形態に係る実装用基板２０の製造工程の一例を示す概略図である。図４（Ａ）では実装面となる面とは反対側の面上に下地金属層２７を有する絶縁基材層２１を準備する。絶縁基材層２１は、例えば、エポキシ樹脂、液晶ポリマー等の絶縁性の熱可塑性樹脂を含む。下地金属層２７は、金属箔を絶縁基材層２１と積層して形成されてもよく、絶縁基材層２１に無電解めっきを施して形成されてもよい。下地金属層２７は例えば、金属銅を含む。図４（Ｂ）では下地金属層２７上に、導電体２２Ａの鋳型となるレジスト２８を、例えばフォトリソグラフィーを用いて形成する。レジスト２８は平面スパイラル形状に下地金属層２７を露出して形成される。図４（Ｃ）では電解めっきにより、下地金属層２７上に導電体２２Ａをめっき成長させる。導電体２２Ａはレジスト２８の形状に沿って形成される。電解めっきによって形成される導電体２２Ａは、その厚みが隣接する導電体２２Ａ間でわずかに変動し、めっき成長の端部である最上面が円弧状等の曲面をなす。電解めっきは例えば、金属銅を析出させて行われる。図２２（Ｄ）ではレジスト２８を除去する。レジスト２８の除去に際しては、下地金属層２７のレジスト２８で被覆された部分も同時に除去し、導電体２２Ａの間に絶縁基材層２１を露出させる。下地金属層２７の除去はエッチングで行ってもよい。図４（Ｅ）では電解めっきにより、導電体２２Ａをさらにめっき成長させて第１導電体２２を形成する。めっき成長は例えば、金属銅を析出させて行われる。第１導電体２２は導電体２２Ａをめっき成長させて得られるため、第１導電体２２の断面における幅ｗに対する厚みｈの比ｈ／ｗが１よりも大きくなり、また厚み及び幅が、第１導電体２２の延伸方向に沿って、不均一に形成される。まためっき成長して形成される第１導電体２２においては、隣接する導電体間の間隙がめっき成長前に比べて狭くなる。図４（Ｆ）では絶縁基材２１上に絶縁性の樹脂層２３を、第１導電体２２を被覆して配置する。第１導電体２２は絶縁性の樹脂層２３に内包される。樹脂層２３は、例えば、熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含む。樹脂層２３の形成には、流動性を有するスラリー状の材料を用いることができる。スラリー状の材料を用いることで、第１導電体２２の導電体部分間に空隙が形成されることが抑制され、絶縁基材層２１上に隙間なくレベリングされた樹脂層２３を形成することができる。さらに絶縁基材層２１の変形により第１導電体２２が実装面側に不均一に突出することが抑制される。図４（Ｇ）では、絶縁基材層２１に実装面側から第１導電体２２の第１の面に向けて、絶縁基材層２１の厚み方向に開口部２６が形成される。開口部２６では第１導電体２２の絶縁基材層２１との接触面である第１の面の一部が露出して実装電極を形成する。開口部２６は絶縁基材層２１の樹脂壁部２４で包囲されている。開口部２６は例えば、レーザー等を用いて形成される。以上の製造工程により、実装用基板２０が製造される。
【００４４】
図５（Ａ）から（Ｄ）は、第２実施形態に係る実装用基板２０の変形例の製造工程の一例を示す概略図である。図５（Ａ）では、絶縁基材層２１と、絶縁基材層２１と接触して配置される第１導電体２２と、絶縁基材層２１の第１導電体２２が配置される面上に絶縁性の樹脂層２３が積層して配置される基板を準備する。図５（Ａ）の基板は例えば、図４（Ａ）から（Ｆ）の製造工程で得ることができる。図５（Ｂ）では、樹脂層２３から絶縁基材層２１を剥離する。絶縁基材層２１が剥離されることで、樹脂層２３および樹脂層２３と接触面を有する第１導電体２２を含む基板が得られる。図５（Ｂ）の基板では、第１導電体２２の第１の面２２ａが樹脂層２３の実装面側の面上に露出している。図５（Ｃ）では、樹脂層２３の実装面側の面上にレジスト２３Ａを積層する。レジスト２３Ａは例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等を含んで構成される。レジスト２３Ａは樹脂層２３と同じ材料を用いて積層されてもよく、異なる材料を用いて積層されてもよい。レジスト２３Ａを樹脂層２３の実装面側に配置することで第１導電体２２の第１の面２２ａが絶縁被覆される。また、レジスト２３Ａの樹脂層２３とは反対側の面は、平滑に形成されて実装面となる。図５（Ｄ）では、レジスト２３Ａの実装面側から第１導電体２２の第１の面２２ａに向けて、レジスト２３Ａの厚み方向に開口部２６が形成される。開口部２６では第１導電体２２の第１の面２２ａの一部が露出して露出部２５となり、実装電極を構成する。開口部２６はレジスト２３Ａの樹脂壁部２４で包囲されている
【００４５】
第３実施形態
図６は、第３実施形態に係る実装用基板３０の概略断面図である。第３実施形態では、第１導電体３２が樹脂層３３中に内包されていること、第１導電体３２の第１の面が略同一面上に配置されていること、第１導電体が第１コイル部３２ａと、第１コイル部から連続して形成される接続部３２ｂとを有し、接続部３２ｂに実装電極を有することを以外は、第１実施形態と同様に構成される。図６では、第１導電体３２の第１の面が略同一面上に配置されているため、実装面３０ａと第１の面３２ａとの距離の最大値と最小値の差ｄ１がほぼ０になっているが、実装面３０ａと第２の面３２ｂとの距離の最大値と最小値の差ｄ２は０より大きくなっている。図６では、第１導電体３２の第１の面３２ａ側から、樹脂層３３の実装面３０ａとは反対側の面方向にめっき成長させて、実装面と直交する方向に不均一な厚みを有する第１導電体３２が形成される。
【００４６】
図７は、実装基板３０を実装面３０ａ側から見た平面図であり、第１導電体３２の第１の面３２ａが配置される面における端面図である。第１導電体３２はミアンダコイルパターンを有するコイル部３２Ａと接続部３２Ｂとを有し、コイル部３２Ａと接続部３２Ｂとは例えば、電解めっき工法を用いて連続して形成されている。なお、図７におけるａａ’切断線における断面図が図６に該当する。
【００４７】
第４実施形態
図８は、第４実施形態に係る実装用基板４０の概略断面図である。第４実施形態に係る実装用基板４０では、第１導電体４２Ａに加えて、第１樹脂層４３Ａ上に配置され、第１導電体４２Ａと接続する第２導電体４２Ｂを有することと、絶縁基材４１上に接触して配置され、第２導電体４２Ｂと接続し、絶縁基材４１との接触面を開口部４６に露出する第１接続導体４２Ｃと、第１樹脂層４３Ａ上に配置され第２導電体４２Ｂを被覆する第２樹脂層４３Ｂを有することを除いて第２実施形態の実装用基板２０と同様に構成される。第４実施形態に係る実装用基板４０では、平面スパイラル形状の導電体を２層に渡って含むため、例えば、駆動電流によって発生する電磁界がより大きくなり、実装用基板４０を振動版に適用すると、より大きな駆動力を得ることができる。
【００４８】
実装用基板４０は、絶縁基材層４１と、絶縁基材層４１上に接して配置される平面スパイラル形状の第１導電体４２Ａと、絶縁基材層４１上に接し、第１導電体４２Ａと離隔して配置される第１接続導体４２Ｃと、絶縁基材層４１上に配置され第１導電体４２Ａ及び第１接続導体４３Ｃを被覆する第１樹脂層４３Ａと、第１樹脂層４３Ａ上に配置され第１導電体４２Ａ及び第１接続導体４２Ｃと接続し、平面スパイラル形状を有する第２導電体４２Ｂと、第１樹脂層４３Ａ上に配置され第２導電体４２Ｂを被覆する第２樹脂層４３Ｂとを有する。絶縁基材層４１には、第１導電体４２Ａの絶縁基材層４１との接触面である第１の面の露出部４５Ａと、第１接続導体４２Ｃの絶縁基材層２１との接触面である露出部４５Ｃとを露出する開口部４６を有する。開口部４６は絶縁基材層４１の厚み方向に沿って設けられ、絶縁基材層４１の樹脂壁部４４に包囲されている。開口部４６における第１導電体４２Ａの露出部４５Ａおよび第１接続導体４２Ｃの露出部４５Ｃは、実装電極を構成する。
【００４９】
実装用基板４０では、第１導電体４２Ａの第１の面が略同一面上に配置されているため、実装面４０ａと第１の面４２Ａａとの距離の最大値と最小値の差ｄ１がほぼ０になっているが、実装面４０ａと第２の面４２Ａｂとの距離の最大値と最小値の差ｄ２は０より大きくなっている。実装用基板４０では、第１導電体４２Ａを絶縁基材層４１の実装面とは反対の面側から、実装面４０ａとは反対側の面方向にめっき成長させて、実装面４０ａと直交する方向に不均一な厚みを有する第１導電体４２Ａが形成される。
【００５０】
実装用基板４０では、第１樹脂層４３Ａの絶縁基材層４１とは反対側の面上に、第２導電体４２Ｂが第１樹脂層４３Ａと接して配置される。第２導電体４２Ｂは、第２接続導体４９を介して第１導電体４２Ａ及び第１接続導体４３Ｃにそれぞれ接続される。実装用基板４０では、第２導電体４２Ｂの第１の面４２Ｂａが略同一面上に配置されているため、実装面４０ａと第２導電体４２Ｂの第１の面４２Ｂａとの距離の最大値と最小値の差ｄ１がほぼ０になっているが、実装面４０ａと第２導電体４２Ｂの第２の面４２Ｂｂとの距離の最大値と最小値の差ｄ２は０より大きくなっている。実装用基板４０では、第１樹脂層４３Ａの絶縁基材層とは反対側の面から、実装面４０ａとは反対側の面方向にめっき成長させて、実装面と直交する方向に不均一な厚みを有する第２導電体４２Ｂが形成される。第２導電体４２Ｂは、第１樹脂層４３Ａ上に配置され第２導電体４２Ｂを被覆する第２樹脂層４３Ｂで被覆され、第２樹脂層４３Ｂ中に内包される。
【００５１】
実装用基板４０では絶縁基材層４１上に配置され、開口部４６において絶縁基材層４１との接触面の一部を露出する第１接続導体４２Ｃが第２接続導体４９を介して第２導電体４２Ｂの外周部と接続する。第２導電体４２Ｂの内周部は第２接続導体４９を介して第１導電体４２Ａの内周部と接続する。第１導電体４２Ａの外周部は開口部４６において絶縁基材層との接触面４５Ａを露出している。これにより第１接続導体４２Ｃから、第２導電体４２Ｂを経由して第１導電体４２Ａの外周部に至る２つの平面スパイラル形状の導電体が一連となった導電体コイルが形成される。図８では２つの平面スパイラル形状の導電体が接続されているが、３つ以上の平面スパイラル形状の導電体を接続して一連の導電体コイルが形成されていてもよい。
【００５２】
図９（Ａ）は、実装用基板４０の第１樹脂層４３Ａ及び第２樹脂層４３Ｂの界面を、実装面に向かって積層方向からみた場合の端面図であり、図９（Ｂ）は実装用基板４０の第１樹脂層４３Ａ及び絶縁基材層４１の界面を、実装面に向かって積層方向からみた場合の端面図である。図９（Ａ）では第１樹脂層４３Ａ上に第２導電体４２Ｂが、平面スパイラル形状に形成される。図９（Ａ）の端面図には第２導電体４２Ｂの第１樹脂層４３Ａとの接触面の形状が示されている。図９（Ｂ）では絶縁基材層４１上に第１導電体４２Ａが、平面スパイラル形状に形成され、第１接続導体４２Ｃが第２導電体４２Ｂの外周部の端部に対応する位置に形成されている。図９（Ｂ）の端面図には第１導電体４２Ａ及び第１接続導体４２Ｃの絶縁基材層４１との接触面の形状が示されている。第２導電体４２Ｂの外周部の端部は、積層方向に配置される第２接続導体を介して第１接続導体４２Ｃに接続される。第２導電体４２Ｂの内周部の端部は、積層方向に配置される第２接続導体を介して第１導電体４２Ａの内周部の端部と接続される。第１導電体４２Ａの外周部の端部及び第１接続導体４２Ｃは、絶縁基材層４１に設けられる開口部で露出し、実装電極を構成する。図９（Ａ）及び（Ｂ）では、第１導電体４２Ａ及び第２導電体４２Ｂは直線部分を有する平面スパイラル形状をなしているが、円形様又は楕円形様の曲線部からなる平面スパイラル形状をなしていてもよい。
【００５３】
図１０（Ａ）から（Ｅ）は、第４実施形態に係る実装用基板４０の製造工程を示す概略図である。図１０（Ａ）では、実装面とは反対側の面上に、平面スパイラル形状の第１導電体４２Ａ及び第１導電体４２Ａと離隔して配置される第１接続導体４２Ｃと、第１導電体４２Ａ及び第１接続導体４２Ｃを被覆する第１樹脂層４３Ａとが配置される絶縁基材層４１を用意する。絶縁基材層４１上に第１導電体４２Ａ及び第１接続導体４２Ｃを配置し、第１樹脂層４３Ａで被覆する方法には、図４（Ａ）から（Ｆ）で説明した方法が適用できる。図１０（Ｂ）では、第１樹脂層４３Ａの絶縁基材層４１とは反対側の面から第１導電体４２Ａ及び第１接続導体４２Ｃに達する穴部を積層方向にそれぞれ形成する。穴部は、例えば、レーザー、ドリル等を用いて形成される。図１０（Ｃ）では、第１樹脂層４３Ａの絶縁基材層４１とは反対側の面上に下地金属層４７を形成する。このとき第１樹脂層４３Ａに設けられる穴部にも下地金属層を形成し、第１導電体４２Ａ及び第１接続導体４２Ｃと第１樹脂層４３Ａ上の下地金属層４７とを接続する。下地金属層４７は、例えば、無電解めっき等で形成する。図５（Ｄ）では、図５（Ｃ）で形成した下地金属層４７上に第２導電体４２Ｂを、図４（Ａ）から（Ｅ）で説明した方法と同様にして形成する。図１０（Ｅ）では、第１樹脂層４３Ａ上に第２導電体４２Ｂを被覆する第２樹脂層４３Ｂを形成して、第２導電体４２Ｂが第２樹脂層４３Ｂ中に内包された積層体を得る。得られた積層体の絶縁基材層４１に、実装面側から第１導電体４２Ａ及び第１接続導体４２Ｃに向けて、絶縁基材層４１の厚み方向に開口部を形成する。開口部では第１導電体４２Ａ及び第１接続導体４２Ｃの絶縁基材層２１との接触面の一部が露出して実装電極が形成される。以上の製造工程により、図８に示すような実装用基板４０が製造される。
【００５４】
第５実施形態
図１１は、第５実施形態に係る電気素子５０の概略断面図である。電気素子５０は第４実施形態に係る実装用基板５８と、実装用基板５８が実装される支持基板５６と備える。支持基板５６は、接続端子５５を備え、実装用基板５８の実装電極５７Ａと５７Ｃが接合部材５４を介して接続端子５５にそれぞれ接合されている。接合部材５４は例えば、はんだを用いて形成される。実装用基板５８に内包される第１導電体５２Ａの絶縁基材層５１との接触面である第１の面５２Ａａの露出部が実装電極５７Ａを構成し、第１接続導体５２Ｃの絶縁基材層５１との接触面である第１の面が実装電極５７Ｃを構成することで、実装時の接合不良の発生が抑制され、良好な接合強度を有する電気素子５０が形成される。
【００５５】
第６実施形態
図１２は、第６実施形態に係る電気素子６０の概略断面図である。電気素子６０は第４実施形態に係る実装用基板６８と、実装用基板６８を支持する筐体６６と、磁石６９とを備える。磁石６９は、実装用基板６８の実装面６８ａとは反対の面側に配置される。磁石６９は、平面スパイラル形状の第１導電体６２Ａ及び第２導電体６２Ｂと対向して配置される。磁石６９の磁束は、第１導電体６２Ａ及び第２導電体６２Ｂのスパイラル形状の巻軸方向に通過する。筐体６６は、接続端子６５を備え、実装用基板６８の実装電極６７Ａと６７Ｃとが接合部材６４を介して接続端子６５にそれぞれ接合されている。電気素子６０が電子機器に組み込まれた際、接続端子６５が電子機器の回路に接続される。実装電極６７Ａ及び６７Ｃを介して実装用基板６８が内蔵する導電体からなるスパイラル形状のコイルに駆動電流が流れることにより、実装用基板６８は、駆動電流に応じて実装用基板６８の積層方向に運動する。接合部材６４は例えば、はんだを用いて形成される。実装用基板６８に内包される第１導電体６２Ａの絶縁基材層６１との接触面である第１の面６２Ａａの露出部が実装電極６７Ａを構成し、第１接続導体６２Ｃの絶縁基材層６１との接触面である第１の面の露出部が実装電極６７Ｃを構成することで、実装時の接合不良の発生が抑制され、良好な接合強度を有する電気素子６０が形成される。
【００５６】
第６実施形態の電気素子６０では、磁石６９が実装用基板６８の実装面とは反対の面側に配置されるが、実装面側に配置されていてもよい。実装面側に配置されることで、平面スパイラル形状の第１導電体６２Ａの磁石に近い領域部分と磁石との距離が、第１導電体の厚みの不均一性に影響されなくなるため、電気素子間での特性のばらつきが抑制される。
【００５７】
日本国特許出願２０１７−０３８５５６号（出願日：２０１７年３月１日）の開示はその全体が参照により本明細書に取り込まれる。本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書に参照により取り込まれる。
【要約】
実装電極における接合不良の発生が抑制される実装用基板が提供される。実装用基板は、樹脂層と、前記樹脂層と接触面を有する第１導電体とを備える。前記樹脂層は、平滑に形成される実装面を有する。前記第１導電体は、前記実装面に対向する第１の面と、前記第１の面と反対側の第２の面とを有し、前記実装面と平行な方向に延伸して配置され、延伸方向に沿って第１の面と第２の面との距離が変化する不均一な厚みを有する。前記第１導電体は、前記第１の面と前記実装面との距離の最大値と最小値の差が、前記第２の面と前記実装面との距離の最大値と最小値の差よりも小さく配置される。前記樹脂層は、前記実装面側に前記第１導電体の一部を露出する開口部を包囲する樹脂壁部を有し、前記第１導電体の露出部が実装電極を構成する。【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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