(57)【要約】【課題】基板に対する固着性やそれ自体の強度を保ちつつ、両導電層間の良好な絶縁性を実現できるアクチュエータ搭載構造を提供する。【解決手段】アクチュエータ１Ａは、電解質層１１と、その電解質層１１を挟んだ二枚の導電層１２Ａａ、１２Ａｂとで構成され、その一端において、二枚の導電層１２Ａａ、１２Ａｂが、電解質層１１よりも延設され、かつ互いに相反する方向に屈曲している。別の言い方をすれば、二枚の導電層１２Ａａ、１２Ａｂは、一端で、開脚構造となっている。また、各導電層１２Ａａ、１２Ａｂは、カーボンナノチューブおよびイオン液体からなる通称バッキーゲル層を主成分とし、ポリマーが混合されることが多い。電解質層１１は、ポリマーとイオン液体を主成分としている。二枚の導電層１２Ａａ、１２Ａｂの屈曲前の内側面が、基板２の取り付けられた電極パッド３Ａａ，３Ａｂに当接されることにより、基板２に搭載される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質層と、当該電解質層を挟んだ二枚の導電層とで構成されたアクチュエータを基板に搭載したときのアクチュエータ搭載構造であって、
前記電解質層に対して延設された前記二枚の導電層の端部において、各導電層の内側面が前記基板に対して当接されていることを特徴とするアクチュエータ搭載構造。
【請求項２】
前記二枚の導電層の延設部分は、開脚されていることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ搭載構造。
【請求項３】
前記二枚の導電層の内側面の双方が、前記基板の一面に当接されていることを特徴とする請求項２に記載のアクチュエータ搭載構造。
【請求項４】
前記二枚の導電層の内側面が、それぞれ、前記基板の一面および他面に当接されていることを特徴とする請求項２に記載のアクチュエータ搭載構造。
【請求項５】
前記各導電層の内側面が、前記基板上に形成された電極パッドを介して、前記基板に対して当接されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のアクチュエータ搭載構造。
【請求項６】
電解質層よりも一端を長く延設した二枚の導電層の間に、前記電解質層を挟み、更にその延設部分にスペーサを挟んで熱圧着し、
前記スペーサを取り除いてアクチュエータとして得て、
前記二枚の導電層の前記延設部分を開脚し、
基板に電極パッドを形成し、
前記電極パッドを介して、前記アクチュエータを前記基板に搭載することを特徴とするアクチュエータ搭載方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータ搭載構造およびアクチュエータ搭載方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、二枚の導電層の間に電解質層を熱圧着することにより成型されるアクチュエータが知られている。ここで、各導電層は、カーボンナノチューブおよびイオン液体からなる通称バッキーゲル層を主成分とし、ポリマーが混合されることが多い。一方、電解質層は、ポリマーとイオン液体を主成分とする。かかる構成のアクチュエータの二枚の導電層間に電圧を印加すると、その電圧の大きさと正負に応じて、アクチュエータが屈曲する。
【０００３】
この短冊状のアクチュエータの幅は数ｍｍであり、長さは数ｃｍであるものの、その厚さについては、フィルム状の各層は高々数十μｍ程度であるので、アクチュエータ全体の厚さは１００μｍに満たない。典型的には、アクチュエータ全体の厚さは５０μｍ程度である。
【０００４】
例えば、特許文献１（図１及び図２）においては、アクチュエータ（１０１）は、導電性高分子膜（１０２ａ、１０２ｂ）、固体電解質膜（１０３）の積層体から成り、導電性高分子膜（１０２ａ、１０２ｂ）の一端を挟むように電極（１０４ａ、１０４ｂ）が設置されている。また、特許文献２も、同様のアクチュエータ素子を開示している。
【０００５】
上述のように、二枚の導電層間に電圧を印加すると、その電圧の大きさと正負に応じて、アクチュエータ全体が屈曲するという機能から、様々な分野への応用が期待されている。その中の一つとして、アクチュエータの屈曲機能を用いた基板の放熱装置の開発が行われている。
【０００６】
具体的には、カーボンナノチューブは熱伝導率が高いので、それを導電層の主成分として含むアクチュエータも必然的に高い熱伝導度を有することとなる。また、導電層は、カーボンナノチューブを膜状に加工したものであるので、その比表面積は極めて大きい。このことから、アクチュエータ自体、高効率の放熱材料として機能することとなる。したがって、このアクチュエータを、高熱伝導度を有する基板に立てると、アクチュエータ自体がヒートシンクとなり、基板側の熱を放出することができる。
加えて、アクチュエータに給電するための回路を基板に設け、これによりアクチュエータに給電することとすれば、アクチュエータは前述のように屈曲し、基板周辺に滞留した熱をより効率的に放散することが可能となる。
【０００７】
上記の放熱装置のように、そのアクチュエータを基板に立てて固定するためには、基板上に、それをクランプするための治具を設置するか、あるいは基板内に、それを差し込むためのスリットを設ける必要があった。また、そのアクチュエータに対して給電するためには、上記クランプとして、例えば金や白金など、イオン液体で腐食しにくい貴金属を使用し、アクチュエータの二枚の導電層に直接接触させて給電する必要がある。一般に、上記貴金属と、導電層に含まれるカーボンナノチューブ間の接触抵抗は高いので、アクチュエータに効率的に給電するためには、厚さの薄いアクチュエータを強く挟み、導電層表面の微細な凹凸を潰して実効的な接触面積を大きくとる必要があった。
例えば、特許文献３においては、スリットにアクチュエータの一端を挿入し、そのスリット部において、二枚の電極層を給電パッドで挟み、さらにスペーサで挟みこんでいる（当該文献の図２および図３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−１６１８７０号公報
【特許文献２】特許第４３５２１２８号公報
【特許文献３】特開２００８−６０３６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述のように、給電のために、薄いアクチュエータを厚さ方向に強く挟むと、各層が変形する懸念がある。特に、中央の電解質層が損傷を受けると、二枚の導電層が電気的に短絡してしまい、アクチュエータとしての動作機能が喪失するおそれがある。一方、かかる損傷を回避するため、挟む力を弱めると、導電層内のカーボンナノチューブと、金属電極の間の高い接触抵抗の影響でアクチュエータに十分に電圧が印加させず、所望の動作が得られない、という課題があった。
【００１０】
さらに、たとえ適正な圧力でアクチュエータをクランプし、給電を行ったとしても、アクチュエータの屈曲動作によって挟んだ箇所が疲労し、その結果故障につながったり、屈曲動作によってクランプが外れてしまうという課題があった。
【００１１】
本発明は上述のような事情から為されたものであり、本発明の目的は、基板に対する固着性やそれ自体の強度を保ちつつ、両導電層間の良好な絶縁性を実現できるアクチュエータ搭載構造およびアクチュエータ搭載方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明のアクチュエータ搭載構造は、電解質層と、当該電解質層を挟んだ二枚の導電層とで構成されたアクチュエータを基板に搭載したときのアクチュエータ搭載構造であって、前記電解質層に対して延設された前記二枚の導電層の端部において、各導電層の内側面が前記基板に対して当接されていることを要旨とする。
【００１３】
ここで、好適には、前記二枚の導電層の延設部分は、開脚されている。このとき、更に好適には、前記二枚の導電層の内側面の双方が、前記基板の一面に当接されている。あるいは、前記二枚の導電層の内側面が、それぞれ、前記基板の一面および他面に当接されている。
【００１４】
また、各導電層の内側面が、基板上に形成された電極パッドを介して、前記基板に対して当接されている。また、各導電層の内側面が、更に導電性のフィルムを介して、前記基板に対して当接されている。
【００１５】
また、上記目的を達成するため、本発明のアクチュエータ搭載方法は、電解質層よりも一端を長く延設した二枚の導電層の間に、前記電解質層を挟み、更にその延設部分にスペーサを挟んで熱圧着し、前記スペーサを取り除いてアクチュエータとして得て、前記二枚の導電層の前記延設部分を開脚し、基板に電極パッドを形成し、前記電極パッドを介して、前記アクチュエータを前記基板に搭載することを要旨とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のアクチュエータ搭載構造およびアクチュエータ搭載方法によれば、基板に対する固着性やそれ自体の強度を保ちつつ、両導電層間の良好な絶縁性を実現できる。特に、金属フィルムを備える構成とすれば、給電のために導電層に強い圧力を加える必要すらなくなるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のアクチュエータ搭載構造における第１実施形態を説明するための図。
【図２】本発明のアクチュエータ搭載構造における第１実施形態を説明するための図。
【図３】基板に複数のアクチュエータ二次元的に整列搭載し、放熱装置を構成した場合を示す図。
【図４】本発明のアクチュエータ搭載構造における第２実施形態を説明するための図。
【図５】第２実施形態におけるアクチュエータの搭載の応用例を示す図。
【図６】本発明のアクチュエータ搭載構造における第３実施形態を説明するための図。
【図７】第１実施形態および第２実施形態のそれぞれにおける基本搭載構造についての搭載方法を説明するための図。
【図８】第１実施形態および第２実施形態のそれぞれにおける変形例［１］の搭載構造についての搭載方法を説明するための図。
【図９】第１実施形態および第２実施形態のそれぞれにおける変形例［２］の搭載構造についての搭載方法を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１９】
＜第１実施形態＞
図１および図２は、本発明のアクチュエータ搭載構造における第１実施形態を説明するための図である。まず、図１（ａ）は、第１実施形態の基本搭載構造の断面を示している。すなわち、アクチュエータ１Ａは、電解質層１１と、その電解質層１１を挟んだ二枚の導電層１２Ａａ、１２Ａｂとで構成された短冊状の積層フィルムである。アクチュエータ１Ａの長手方向の一端において、二枚の導電層１２Ａａ、１２Ａｂが、電解質層１１よりも延設され、かつ互いに相反する方向に屈曲している。別の言い方をすれば、二枚の導電層１２Ａａ、１２Ａｂは、一端で、開脚構造となっている。なお、同図においては、アクチュエータ１Ａの一端部分のみが示されており、他端部分は省略されている。また、各導電層１２Ａａ、１２Ａｂが、カーボンナノチューブおよびイオン液体からなる通称バッキーゲル層を主成分とし、ポリマーが混合されることが多いということと、一方、電解質層１１が、ポリマーとイオン液体を主成分としていることは、従来と同様である。
【００２０】
かかるアクチュエータ１Ａは、二枚の導電層１２Ａａ、１２Ａｂの屈曲前の内側面が、基板２に形成された電極パッド３Ａａ，３Ａｂに当接されることにより、基板２に搭載される。ここで、導電層１２Ａａ、１２Ａｂを電極パッド３Ａａ，３Ａｂへ固定するには、押さえ板、ステイプル針、接着剤等による既知の平易な方法を採用することができる。ここで、押さえ板を採用する場合には、後述するように、導電層１２Ａａ、１２Ａｂ側に金属フィルムを設けて、押さえ板を介して給電するようにすれば、電極パッド３Ａａ，３Ａｂは、不要となる。なお、電極パッド３Ａａ，３Ａｂは、金および白金などの腐食しにくい金属で構成される。また、図示していないが、基板２には、電極パッド３に接続された電気回路が備わっている。
【００２１】
上述のような搭載構造とすることにより、導電層１２Ａａ、１２Ａｂの各々を、電極パッド３Ａａ，３Ａｂに対して強い力で押圧しても、アクチュエータ１Ａ自体、特に電解質層１１に損傷が及ぶことを避けることができる。
また、アクチュエータ１Ａの設置に、クランプ治具などの部品を必要とせず、スリット形成などの基板２側への特別な加工も不要である。さらに、基板２には、通常の基板プロセスで、アクチュエータ１Ａに給電するための電極パッド３Ａａ，３Ａｂと、それに接続する電気回路を設けておくだけでよく、特別な加工は必ずしも必要でない。
【００２２】
更に、アクチュエータ１Ａは、その屈曲方向に開脚することになるので、アクチュエータ１Ａを駆動させても、固定部分での踏ん張りが効く。すなわち、安定的に固定および駆動が行える。
また、基板２（電極パッド３Ａａ，３Ａｂ）と導電層１２Ａａ、１２Ａｂとの接触面積を大きくでき、放熱装置としては、基板２の熱を効率よく放熱できる。
【００２３】
＜第１実施形態の変形例［１］＞
図１（ｂ）は、本発明のアクチュエータ搭載構造における第１実施形態の変形例［１］を示している。以下、同図（ａ）に示した基本搭載構造との差異のみ説明する。
本変形例［１］におけるアクチュエータ１ＡＡは、上述の基本搭載構造に加えて、各導電層１２Ａａ、１２Ａｂの各電極パッド３Ａａ，３Ａｂとの接触部分に、薄い金フィルム１３ａ，１３ｂを貼り付けている。前述のように、導電層１２Ａａ、１２Ａｂには微細な凹凸が存在するので、圧着するとアンカー効果により金フィルム１３ａ，１３ｂは貼り付く。ここで、金フィルム１３ａ，１３ｂの厚さは任意であるが、熱圧着時の圧力の均一性を考慮すると、アクチュエータ１ＡＡと比較して薄いことが望ましく、１０μｍ以下が望ましく、より好適には１μｍ以下とするのが望ましい。
【００２４】
かかる構成によれば、カーボンナノチューブの微細な凹凸と金フィルム１３ａ，１３ｂとの接触面積は大きくなるので、それらの間の電気的な接触抵抗は小さくなる。また、電極パッド３Ａａ，３Ａｂと金フィルム１３ａ，１３ｂとの間の接触抵抗は当然小さいので、結果的に、導電層１２Ａａ、１２Ａｂと電極パッド３Ａａ，３Ａｂの間の接触抵抗も小さくなる。
【００２５】
以上から、強く押し付けても、アクチュエータ、特に電解質層、を損傷しない、という基本搭載構造の効果に加えて、更に、強く押さえ付ける必要すらなくなる、という特別な効果が奏される。
なお、上述では、金フィルムとして説明したが、これに限られることはなく、イオン液体によって腐食されにくく、カーボンナノチューブと低い接触抵抗で接続可能な導電性の物質であって、かつ、フィルム化が可能な物質であれば、他の金属または導電性のフィルムであってもよい。
【００２６】
＜第１実施形態の変形例［２］＞
図２（ａ）は、本発明のアクチュエータ搭載構造における第１実施形態の変形例［２］を示している。以下、図１（ａ）に示した基本搭載構造、または同図（ｂ）に示した変形例［１］との差異のみ説明する。
【００２７】
本変形例［２］におけるアクチュエータ１ＡＡＡは、変形例［１］におけるアクチュエータ１ＡＡと同様に金フィルムを備える態様であるが、それとは異なり、各導電層１２Ａａ、１２Ａｂの各電極パッド３Ａａ，３Ａｂと接触する端部の電極パッド３Ａａ，３Ａｂとは反対側の面に金フィルム１３ａａ，１３ｂｂを備えている。また、図２（ｂ）および（ｃ）に示すように、金フィルム１３ａａ，１３ｂｂの部分で、各導電層１２Ａａ、１２Ａｂを基板２に対して押さえ付けて固定する押さえ板４ａ（４ｂ）を備えている。加えて、この押さえ板４ａ（４ｂ）が、給電のための回路（図示せず）を備えており、基板２から各導電層１２Ａａ、１２Ａｂへの給電は、この押さえ板４ａ（４ｂ）と、金フィルム１３ａａ，１３ｂｂを介して行われる。従って、この変形例［２］においては、基板２側の電極パッドは不要となる。言い換えれば、金フィルム１３ａａ，１３ｂｂが電極パッドの役割を果たしている。
【００２８】
この本変形例［２］として示したアクチュエータ搭載構造においても、変形例［１］と同様の効果が得られる。
なお、上述の基本搭載構造および各変形例においては、電解質層１１と基板２とは離れてその間に空隙が形成されている。この空隙部分に更なる補強材としてのスペーサを補うことも可能であるが、空隙のままとしておくと、構成上以下の利点を享受できる。
【００２９】
図３は、基板２に複数のアクチュエータ１Ａ、１ＡＡ、または１ＡＡＡを二次元的に整列搭載し、放熱装置を構成した場合を示している。このとき、各アクチュエータ１の列において、上記空隙部分の各々が一直線に整列し、全体として、連続した複数のトンネル構造となる。この整列した複数の空隙部分は、例えばリード線の収容スペースとして活用もできるが、それ以外にも様々な用途に活用できる。例えば、図３（ａ）に示すように、その整列した複数の空隙部分を、熱の排泄ルートとして活用できる。また、その部分に、中空のチューブを貫通配設することもでき、かかる構成では、そのチューブ内に、液体を含めた任意の物質を通すことができる。特に、放熱装置を構成する場合には、チューブが勾配を持つように、さらに理想的には図３（ｂ）に示すように垂直になるように、基板２を設置すると、煙突効果によって、下方の熱を上方に輸送することができる。また、チューブ内に冷媒としての液体を通すこともできる。
【００３０】
＜第２実施形態＞
次に、本発明における第２実施形態を説明する。  
図４は、本発明のアクチュエータ搭載構造における第２実施形態を説明するための図である。まず、図４（ａ）は、第２実施形態の基本搭載構造の断面を示している。すなわち、アクチュエータ１Ｂは、電解質層１１と、その電解質層１１を挟んだ二枚の導電層１２Ｂａ，１２Ｂｂとで構成され、その一端において、二枚の導電層１２Ｂａ，１２Ｂｂが、電解質層１１よりも延設され、かつ互いに相反する方向に屈曲している。別の言い方をすれば、二枚の導電層１２Ｂａ，１２Ｂｂは、一端で、開脚構造となっている。ただし、第１実施形態とは異なり、屈曲した開脚部は、その先端でさらに逆方向に屈曲している。なお、各導電層１２Ｂａ，１２Ｂｂが、カーボンナノチューブおよびイオン液体からなる通称バッキーゲル層を主成分とし、ポリマーが混合されることが多いということと、電解質層１１が、ポリマーとイオン液体を主成分としていることは、従来と同様である。
【００３１】
第２実施形態においては、アクチュエータ１Ｂの一端をかかる開脚構造とすることにより、基板２の端部をその開脚構造のアクチュエータ１Ｂの一端で挟むことにより、アクチュエータ１Ｂを基板２に取り付けることができる。かかる搭載構造によれば、基板２の一面とアクチュエータ１Ｂとが平行となるように配設される。
つまり、かかるアクチュエータ１Ｂは、二枚の導電層１２Ｂａ，１２Ｂｂの一端の平行部分の内側面が、基板２の端部に取り付けられた電極パッド３Ｂａ，３Ｂｂに当接されることにより、基板２に搭載される。ここで、導電層１２Ａａ，１２Ａｂの電極パッド３Ａａ，３Ｂｂへの固定には、第１実施形態と同様、押さえ板、ステイプル針、接着剤等による既知の平易な方法を採用することができる。ここで、押さえ板を採用する場合には、後述するように、導電層１２Ｂａ，１２Ｂｂ側に金属フィルムを設けて、押さえ板を介して給電するようにすれば、電極パッド３Ｂａ，３Ｂｂは、不要となる。なお、電極パッド３Ｂａ，３Ｂｂは、金および白金などの腐食しにくい金属で構成される。また、図示していないが、基板２には、電極パッド３と接続した電気回路が備わっている。
【００３２】
上述のような搭載構造とすることにより、導電層１２Ｂａ，１２Ｂｂの各々を、電極パッド３Ｂａ，３Ｂｂに対して強い力で押圧しても、アクチュエータ１Ｂ自体、特に電解質層１１に損傷が及ぶことを避けることができる。
また、アクチュエータ１Ｂの設置に、クランプ治具などの部品を必要とせず、スリット形成などの基板２側への特別な加工も不要である。さらに、基板２には、通常の基板プロセスで、アクチュエータ１Ｂに給電するための電極パッド３Ｂａ，３Ｂｂと、それに接続する電気回路を設けておくだけでよく、特別な加工は必ずしも必要でない。
【００３３】
＜第２実施形態の変形例［１］＞
図４（ｂ）は、本発明のアクチュエータ搭載構造における第２実施形態の変形例［１］を示している。以下、同図（ａ）に示した基本搭載構造との差異のみ説明する。
本変形例［１］におけるアクチュエータ１ＢＢは、上述の基本搭載構造に加えて、各導電層１２Ｂａ，１２Ｂｂの各電極パッド３Ｂａ，３Ｂｂとの接触部分に、薄い金フィルム１３ａ，１３ｂを貼り付けている。金フィルム１３ａ，１３ｂの厚さやその作用については、第１実施形態の変形例［１］と同様である。
したがって、第１実施形態の変形例［１］と同様、強く押し付けても、アクチュエータ、特に電解質層、を損傷しない、という基本搭載構造の効果に加えて、更に、強く押さえ付ける必要すらなくなる、という特別な効果が奏される。
なお、第１実施形態の変形例［１］と同様、フィルムは金である必要はない。
【００３４】
＜第２実施形態の変形例［２］＞
図４（ｃ）は、本発明のアクチュエータ搭載構造における第２実施形態の変形例［２］を示している。以下、図４（ａ）に示した基本搭載構造、または同図（ｂ）に示した変形例［１］との差異のみ説明する。
本変形例［２］におけるアクチュエータ１ＢＢＢは、変形例［１］におけるアクチュエータ１ＢＢと同様に金フィルムを備える態様であるが、それとは異なり、各導電層１２Ｂａ，１２Ｂｂの各電極パッド３Ｂａ，３Ｂｂと接触する端部の電極パッド３Ｂａ，３Ｂｂとは反対側の面に金フィルム１３ａａ，１３ｂｂを備えている。この場合、第１実施形態の変形例［２］と同様、金フィルム１３ａａ，１３ｂｂの部分で、各導電層１２Ｂａ，１２Ｂｂを基板２に対して押さえ付けて固定する押さえ板（図示せず）を設ける。その押さえ板が給電のための回路を有する点、電極パッドが不要となる点は、第１実施形態における変形例［２］と同様である。
この本変形例［２］として示したアクチュエータ搭載構造においても、変形例［１］と同様の効果が得られる。
【００３５】
図５は、第２実施形態におけるアクチュエータの搭載の応用例を示している。この応用例においては、櫃体１００の側面に、上述した搭載構造をもって、複数のアクチュエータ１Ｂ、１ＢＢ、または１ＢＢＢを搭載している。なお、同図においては、４つを搭載しているが、搭載数や搭載面は任意である。このように櫃体１００の側面に配設したアクチュエータ１Ｂ、１ＢＢ、または１ＢＢＢを駆動すると、櫃体１００内に空気の流れを作り出すことができる。例えば、小型電子機器の内部を冷却させる必要がある場合において、櫃体内に空気の流れを作る必要がある場合などに応用できる。
【００３６】
＜第３実施形態＞
次に、本発明における第３実施形態を説明する。第２実施形態においては、二枚の導電層の延設部分を屈曲させているが、本実施形態においては、屈曲しない状態でそのまま使用する。一方、基板側に対応する特定の加工形状が必要となる。
図６は、本発明のアクチュエータ搭載構造における第３実施形態を説明するための図である。まず、図６（ａ）は、第３実施形態の基本搭載構造の断面を示している。すなわち、アクチュエータ１Ｃは、電解質層１１と、その電解質層１１を挟んだ二枚の導電層１２Ｃａ，１２Ｃｂとで構成され、その一端において、二枚の導電層１２Ｃａ，１２Ｃｂが、電解質層１１よりも延設されている。なお、各導電層１２Ｃａ，１２Ｃｂが、カーボンナノチューブおよびイオン液体からなる通称バッキーゲル層を主成分とし、ポリマーが混合されることが多いということと、電解質層１１が、ポリマーとイオン液体を主成分としていることは、従来と同様である。
【００３７】
一方、基板２Ｃは、アクチュエータ１Ｃの欠損部（導電層１２Ｃａ，１２Ｃｂの延設部分間の空隙部）に対応した突起部２Ｃａを備えている。ここで、突起部２Ｃａの両面には、電極パッド３Ｃａ，３Ｃｂが取り付けられている。したがって、基板２Ｃの突起部２Ｃａにアクチュエータ１Ｃの欠損部を嵌入させることにより、アクチュエータ１Ｃを基板２Ｃに取り付ける。かかる搭載構造によれば、第２実施形態と同様、基板２Ｃの一面とアクチュエータ１Ｃとが平行となるように配設される。また、上記嵌入により、導電層１２Ｃａ，１２Ｃｂの延設部分の内側面が、それぞれ、電極パッド３Ｃａ，３Ｃｂと当接するので、それにより基板２Ｃからアクチュエータ１Ｃへの給電が行われる。なお、挿入だけでは固定が不十分の場合には、第１および第２実施形態と同様、押さえ板、ステイプル針、接着剤等を採用できる。ここで、押さえ板を採用する場合には、後述するように、導電層１２Ｃａ、１２Ｃｂ側に金属フィルムを設けて、押さえ板を介して給電するようにすれば、電極パッド３Ｃａ，３Ｃｂは、不要となる。なお、電極パッド３Ｃａ，３Ｃｂは、金および白金などの腐食しにくい金属で構成される。また、図示していないが、基板２Ｃには、電極パッド３と接続した電気回路が備わっている。
【００３８】
上述のような搭載構造とすることにより、導電層１２Ｃａ、１２Ｃｂの各々を、電極パッド３Ｃａ，３Ｃｂに対して強い力で押圧しても、アクチュエータ１Ｃ自体、特に電解質層１１に損傷が及ぶことを避けることができる。また、アクチュエータ１Ｃの設置に、クランプ治具などの部品を必要としない。
【００３９】
＜第３実施形態の変形例［１］＞
図６（ｂ）は、本発明のアクチュエータ搭載構造における第３実施形態の変形例［１］を示している。以下、同図（ａ）に示した基本搭載構造との差異のみ説明する。
本変形例［１］におけるアクチュエータ１ＣＣは、上述の基本搭載構造に加えて、各導電層１２Ｃａ、１２Ｃｂの各電極パッド３Ｃａ，３Ｃｂとの接触部分に、薄い金フィルム１３ａ，１３ｂを貼り付けている。金フィルム１３ａ，１３ｂの厚さやその作用については、第１および第２実施形態の変形例［１］と同様である。
したがって、第１および第２実施形態の変形例［１］と同様、強く押し付けても、アクチュエータ、特に電解質層、を損傷しない、という基本搭載構造の効果に加えて、更に、強く押さえ付ける必要すらなくなる、という特別な効果が奏される。
なお、第１および第２実施形態の変形例［１］と同様、フィルムは金である必要はない。
【００４０】
＜第２実施形態の変形例［２］＞
図６（ｃ）は、本発明のアクチュエータ搭載構造における第３実施形態の変形例［２］を示している。以下、図６（ａ）に示した基本搭載構造、または同図（ｂ）に示した変形例［１］との差異のみ説明する。
本変形例［２］におけるアクチュエータ１ＣＣＣは、変形例［１］におけるアクチュエータ１ＣＣと同様に金フィルムを備える態様であるが、それとは異なり、各導電層１２Ｃａ、１２Ｃｂの各電極パッド３Ｃａ，３Ｃｂと接触する端部の電極パッド３Ｃａ，３Ｃｂとは反対側の面に金フィルム１３ａａ，１３ｂｂを備えている。この場合、第１および第２実施形態の変形例［２］と同様、金フィルム１３ａａ，１３ｂｂの部分で、各導電層１２Ｃａ、１２Ｃｂを基板２Ｃに対して押さえ付けて固定する押さえ板（図示せず）を設ける。その押さえ板が給電のための回路を有する点、電極パッドが不要となる点は、第１および第２実施形態における変形例［２］と同様である。
この本変形例［２］として示したアクチュエータ搭載構造においても、変形例［１］と同様の効果が得られる。
【００４１】
次に、上述したアクチュエータを基板に搭載するときの、アクチュエータの製造手順と搭載方法について説明する。
図７は、第１実施形態および第２実施形態のそれぞれにおける基本搭載構造についての搭載方法を説明するための図である。
【００４２】
まず、カーボンナノチューブとイオン液体、ポリマー、および溶媒を混合して、導電層１２ａ，１２ｂを作成する（ステップＳ１）。ただし、ポリマーの混合は任意である。ポリマーとイオン液体、溶媒を混合して電解質層１１を作成する（ステップＳ２）。
次に、図７（ａ）に示すように、任意のサイズに切断した二枚の導電層１２ａ，１２ｂの間に、電解質層１１を挟んで熱圧着する（ステップＳ３）。このとき、二枚の導電層１２ａ，１２ｂの一端を、電解質層１１よりも長く延設し、それにより形成された空隙部分にスペーサ５を挿入して熱圧着する。スペーサ５としては、ポリイミドやフッ素樹脂薄膜（テフロン（登録商標））等の、導電層１２ａ，１２ｂに密着しにくい材料を採用する。
熱圧着後、図７（ｂ）に示すように、スペーサ５を取り除く。これにより、導電層１２ａ，１２ｂの一端が開脚可能なアクチュエータ１が得られる（ステップＳ４）。
【００４３】
次に、このようにして得られたアクチュエータ１の導電層１２ａ，１２ｂの延設された端部を開脚する（ステップＳ５）。図７（ｃ）のように開けば、アクチュエータ１Ａが形成され、図７（ｄ）のように開けば、アクチュエータ１Ｂが形成される。
次に、基板２を用意する（ステップＳ６）。基板２としては、ガラスエポキシ樹脂やシリコン、ガラスなどの硬質基板でもよいし、ポリイミドなどのフレキシブル基板であってもよい。中でも、本アクチュエータを放熱装置として使用する場合は、より高い熱伝導性を有する基板を使用することが好ましい。
基板２に電極パッド３ａ，３ｂを形成する（ステップＳ７）。電極パッド３ａ，３ｂの材質としては、金などの貴金属が望ましい。また、電極パッド３ａ，３ｂの配線は、銅が好適であるが、アクチュエータ１への給電が可能であれば、他の材料であってもよい。また、その形成方法も、めっきなどの既知の方法を採用することができる。
【００４４】
上記のように作製されたアクチュエータ１を基板２に搭載する（ステップＳ８）。具体的には、アクチュエータ１Ａについては、図１（ａ）に示すように、基板２上の電極パッド３ａ，３ｂに開脚された導電層１２Ａａ，１２Ａｂを当接させ、アクチュエータ１Ｂについては、図４（ａ）に示すように、開脚された導電層１２Ｂａ，１２Ｂｂで基板２を挟み込む。このとき、前述のように、導電層１２ａ、１２ｂの電極パッド３ａ，３ｂへの固定には、押さえ板、ステイプル針、接着剤等による既知の平易な方法を採用することができる。
【００４５】
図８は、第１実施形態および第２実施形態のそれぞれにおける変形例［１］の搭載構造についての搭載方法を説明するための図である。
まず、カーボンナノチューブとイオン液体、ポリマー、および溶媒を混合して、導電層１２ａ，１２ｂを作成する（ステップＳ１）。ただし、ポリマーの混合は任意である。ポリマーとイオン液体、溶媒を混合して電解質層１１を作成する（ステップＳ２）。
【００４６】
次に、図８（ａ）に示すように、任意のサイズに切断した二枚の導電層１２ａ，１２ｂの間に、電解質層１１を挟んで熱圧着する（ステップＳ３）。このとき、二枚の導電層１２ａ，１２ｂの一端を、電解質層１１よりも長く延設し、それにより形成された空隙部分にスペーサ５を挿入し、更に、そのスペーサ５と導電層１２ａ，１２ｂの間に、それぞれ金フィルム１３ａ，１３ｂを挿入して熱圧着する。なお、金フィルム１３ａ，１３ｂは、熱圧着の前に、予めに導電層１２ａ，１２ｂ貼り付けておいてもよい。スペーサ５としては、ポリイミドやフッ素樹脂薄膜（テフロン（登録商標））等の、導電層１２ａ，１２ｂに密着しにくい材料を採用する。
熱圧着後、図８（ｂ）に示すように、スペーサ５を取り除く。これにより、導電層１２ａ，１２ｂの一端が開脚可能なアクチュエータ１が得られる（ステップＳ４）。
【００４７】
次に、このようにして得られたアクチュエータ１の導電層１２ａ，１２ｂの延設された端部を開脚する（ステップＳ５）。図８（ｃ）のように開けば、アクチュエータ１ＡＡが形成され、図８（ｄ）のように開けば、アクチュエータ１ＢＢが形成される。
次に、基板２を用意する（ステップＳ６）。基板２としては、ガラスエポキシ樹脂やシリコン、ガラスなどの硬質基板でもよいし、ポリイミドなどのフレキシブル基板であってもよい。中でも、本アクチュエータを放熱装置として使用する場合は、より高い熱伝導性を有する基板を使用することが好ましい。
【００４８】
基板２に電極パッド３ａ，３ｂを形成する（ステップＳ７）。電極パッド３ａ，３ｂの材質としては、金などの貴金属が望ましい。また、電極パッド３ａ，３ｂの配線は、銅が好適であるが、アクチュエータ１への給電が可能であれば、他の材料であってもよい。また、その形成方法も、めっきなどの既知の方法を採用することができる。
【００４９】
上記のように作製されたアクチュエータ１を基板２に搭載する（ステップＳ８）。具体的には、アクチュエータ１ＡＡについては、図１（ｂ）に示すように、基板２上の電極パッド３ａ，３ｂに、開脚された導電層１２Ａａ，１２Ａｂを金フィルム１３ａ，１３ｂを介して当接させ、アクチュエータ１ＢＢについては、図４（ｂ）に示すように、開脚された導電層１２Ｂａ，１２Ｂｂの金フィルム１３ａ，１３ｂの部分で基板２を挟み込む。このとき、前述のように、導電層１２ａ、１２ｂの電極パッド３ａ，３ｂへの固定には、押さえ板、ステイプル針、接着剤等による既知の平易な方法を採用することができる。
【００５０】
図９は、第１実施形態および第２実施形態のそれぞれにおける変形例［２］の搭載構造についての搭載方法を説明するための図である。
まず、カーボンナノチューブとイオン液体、ポリマー、および溶媒を混合して、導電層１２ａ，１２ｂを作成する（ステップＳ１）。ただし、ポリマーの混合は任意である。ポリマーとイオン液体、溶媒を混合して電解質層１１を作成する（ステップＳ２）。
【００５１】
次に、図９（ａ）に示すように、任意のサイズに切断した二枚の導電層１２ａ，１２ｂの間に、電解質層１１を挟んで熱圧着する（ステップＳ３）。このとき、二枚の導電層１２ａ，１２ｂの一端を、電解質層１１よりも長く延設し、それにより形成された空隙部分にスペーサ５を挿入する。ここで、そのスペーサ５の部分においては、金フィルム１３ａａ、導電層１２ａ、スペーサ５、導電層１２ｂ、金フィルム１３ｂｂの順で重ね合わせて熱圧着する。なお、金フィルム１３ａ，１３ｂは、熱圧着の前に、予めに導電層１２ａ，１２ｂ貼り付けておいてもよい。スペーサ５としては、ポリイミドやフッ素樹脂薄膜（テフロン（登録商標））等の、導電層１２ａ，１２ｂに密着しにくい材料を採用する。
熱圧着後、図９（ｂ）に示すように、スペーサ５を取り除く。これにより、導電層１２ａ，１２ｂの一端が開脚可能なアクチュエータ１が得られる（ステップＳ４）。
【００５２】
次に、このようにして得られたアクチュエータ１の導電層１２ａ，１２ｂの延設された端部を開脚する（ステップＳ５）。図９（ｃ）のように開けば、アクチュエータ１ＡＡＡが形成され、図９（ｄ）のように開けば、アクチュエータ１ＢＢＢが形成される。
次に、基板２を用意する（ステップＳ６）。基板２としては、ガラスエポキシ樹脂やシリコン、ガラスなどの硬質基板でもよいし、ポリイミドなどのフレキシブル基板であってもよい。中でも、本アクチュエータを放熱装置として使用する場合は、より高い熱伝導性を有する基板を使用することが好ましい。
【００５３】
ここで、この変形例［２］の搭載構造についての搭載については、基本構造や変形例［１］のように基板２に電極パッド３ａ，３ｂを形成する必要はない。
上記のように作製されたアクチュエータ１を基板２に搭載する（ステップＳ７）。具体的には、アクチュエータ１ＡＡＡについては、図２（ａ）に示すように、開脚された導電層１２Ａａ，１２Ａｂを基板２に当接させ、アクチュエータ１ＢＢＢについては、図４（ｃ）に示すように、開脚された導電層１２Ｂａ，１２Ｂｂで基板２を挟み込む。
【００５４】
最後に、給電のための回路を備えた押さえ板４ａ，４ｂにより、金フィルム１３ａａ，１３ｂｂの部分で、各導電層１２Ａａ、１２Ａｂを基板２に対して押さえ付ける（ステップＳ８）。
なお、第３実施形態については、第２実施形態の搭載方法と比較して、導電層の開脚工程がなく、一方、基板に突起部を設ける工程が増えることが異なるのみである。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明のアクチュエータ搭載構造およびアクチュエータ搭載方法は、基板から発する熱を放熱する放熱装置に対して採用できる。
【符号の説明】
【００５６】
１Ａ  アクチュエータ、１１  電解質層、１２  導電層、１３  電極パッド、２  基板、３  金フィルム、４  押さえ板、５  スペーサ、１００  櫃体。
【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】
2013027070.tif 000008
【図７】
2013027070.tif 000009
【図８】
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【図９】
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