CN107406914A - 悬挂线 - Google Patents

Abstract

本发明为一种由Cu‑15Ni‑8Sn系合金构成的悬挂线，所述悬挂线(10)的包含导电镀层2的外径在30μm以上且60μm以下的范围内，拉伸强度为1400MPa以上，导电率在9％IACS以上且18％IACS以下的范围内；通过采用上述悬挂线(10)而提供较短且具备充分的弹性的、细而强的悬挂线。此时，导电镀层(2)优选为银镀层、铜镀层或金镀层。

Description

悬挂线

技术领域

本发明涉及可适宜地用于小型照相机、薄型照相机等的手抖动校正装置等的悬挂线。

背景技术

例如专利文献1所示那样，已知能够缓冲来自外部的振动、冲击的悬挂线用于光拾取器中。该光拾取器是包含在将CD、DVD等的光盘式介质装入光盘驱动器、播放器时用于再生或记录来自光盘的信息的激光光源、受光部件的组件。

提出了各种用于光拾取器的悬挂线。例如专利文献2中提出了如下技术：利用多阶段拉丝机对Cu-Ni-Sn系合金的母线进行拉延，施加反张力并使其在电炉中行进，然后再进行时效处理、从此时起进行镀锡，从而得到悬挂线。该技术中，认为具有如下效果：焊料渗透后的拉伸强度的减少及由焊料腐蚀所导致的线直径的减少能够变小，且能够低成本地制造。

对于光拾取器中使用的悬挂线要求强度和导电性。例如，专利文献1中记载的悬挂线由铜银合金构成，悬挂线的线直径为0.1mm左右，由绞线构成时的线直径为0.06～0.07mm左右。另外，此时的拉伸强度为800MPa以上、优选为900MPa以上、根据加工度不同为1000MPa以上；导电率为70％IACS～80％IACS。另外，专利文献2中记载的悬挂线由Cu-Ni-Sn系合金构成，其线直径为0.1mm左右，可得到1380MPa左右的拉伸强度。

近些年，尤其在智能手机等小型便携设备中安装了超小型照相机模块。在利用具备这种超小型照相机模块的小型便携设备进行拍摄时，需要对由于振动而偏移的透镜位置进行校正的手抖动校正功能。例如，专利文献3中提出了一种手抖动校正装置，其对在利用手机用的小型照相机进行静止图像的拍摄时所产生的手抖动(振动)进行校正，从而能够拍摄出图像不模糊的图像。该技术以小型且实现低背景作为课题。作为其解決手段，公开了如下内容。为了使透镜镜筒沿着光轴移动，而使自动调焦用透镜驱动装置整体或其可动部具备：调焦线圈；和与该调焦线圈相对、并相对于前述光轴配置在该调焦线圈的半径方向外侧配置的永磁体。前述自动调焦用透镜驱动装置整体或其可动部使前述透镜镜筒在与前述光轴成正交、且相互垂直的第一方向和第二方向上移动。由此，设置成对手抖动进行校正的手抖动校正装置。进而，该手抖动校正装置的特征在于具备：在前述自动调焦用透镜驱动装置的底面部隔开配置的基部；一端固定在该基板的外周部且沿着前述光轴延伸、并且在前述第一方向和前述第二方向上可摇动地支撑前述自动调焦用透镜驱动装置整体或其可动部的前述多根悬挂线；和与前述永磁体相对配置的手抖动校正用线圈。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-168229号公报

专利文献2：日本特开2011-219840号公报

专利文献3：日本特开2011-65140号公报

发明内容

发明要解决的问题

在利用专利文献3中提出的手抖动校正装置对手抖动进行校正时，需要在与光轴垂直方向上移动透镜单元(以下称为可动部。)。作为解决其的手段，提出了一种悬挂线悬架方式，其中，用4～10根线支撑可动部同时还兼备作为用于向附加于可动部的驱动线圈进行供电引线的作用。

另外，超小型照相机模块种，由于智能手机壳体及低背景的需求强烈，因此手抖动校正装置也是极小型的，处于难以达到悬挂线的有效长度的情况。然而，手抖动校正装置若不在一定的运行范围内则无法得到充分的手抖动校正效果。因此，需求使有效长度变短且使悬挂线直径变细的设计。

另外，通过照相机的高品质化，有效像素数超过13M的照相机成为主流。为了使这样的像素数提高，透镜的大型化是必须的，因此使前述的可动部的质量增加，对于悬挂线的应力负载变大。进而，智能手机作为精密电子设备在外部边携带边使用，因此可想到在使用中会因失误而掉落、或者会将智能手机本身作为IC卡终端向对象部位接触或撞击多次。因此，在照相机模块内，悬挂线需要极其高的强度。

另外，智能手机由于长期使用而需要功耗的减少。因此，希望构成智能手机的导电部材电阻低。

本发明是为了解决上述问题而做出的。本发明的目的在于提供较短且具备充分的弹性的细而强、导电性优异的悬挂线。

用于解决问题的方案

用于解决上述问题的本发明的悬挂线是在超小型照相机模块中使用的、由Cu-15Ni-8Sn系合金构成的悬挂线。另外，本发明的悬挂线的特征在于，包含导电镀层的外径在30μm以上且60μm以下的范围内，拉伸强度为1400MPa以上，导电率在9％IACS以上且18％IACS以下的范围内。

根据本发明，由于包含导电镀层的外径在上述范围内，因此能够优选用作内置于智能手机等小型便携设备的超小型照相机模块所具备的手抖动校正装置用的悬挂线。另外，即使制成上述范围内的细径，拉伸强度也为1400MPa以上，因此优选作为手抖动校正装置用的悬挂线。进而，即使对智能手机等小型便携设备施加落下等冲击，悬挂线也不会发生断线、变形。另外，包含导电镀层的悬挂线的导电率在上述范围内，因此显示出良好的导电性，能够有助于功耗的减少。这样的范围内的Cu-15Ni-8Sn系合金能够在张力退火工序中，通过斯宾那多分解(spinodal decomposition)而适宜地提高拉伸强度。

本发明的悬挂线中，前述导电镀层优选为银镀层、铜镀层或金镀层。

根据本发明，能够通过设置上述的导电镀层而提高导电性。另外，也可通过变更导电镀层的厚度来调整导电率。其结果，能够适宜地用作手抖动校正装置用的悬挂线。需要说明的是，上述的导电镀层的软钎焊性优异，能够提高其操作性。

本发明的悬挂线中，前述银镀层占前述悬挂线的截面积比(百分率)优选在1％以上且10％以下的范围内。

根据本发明，能够在不降低悬挂线的强度(拉伸强度)的情况下提高导电性。

发明的效果

根据本发明，能够提供较短且具备充分的弹性的、细而强的、导电性优异的悬挂线。因此，可以适宜地用作内置于智能手机等小型便携设备的超小型照相机模块所具备的手抖动校正装置用的悬挂线。

附图说明

图1是示出实施例1的悬挂线的立体图。

图2是示出银镀层的截面积比(百分率)与拉伸强度和导电率的关系的图。

具体实施方式

边参照附图边对本发明的悬挂线进行说明。本发明不限定于以下所示的实施方式。

[悬挂线]

如图1所示，本发明的悬挂线10是在超小型照相机模块中使用的、由Cu-15Ni-8Sn系合金构成。另外，其特征在于，包含导电镀层的外径在30μm以上且60μm以下的范围内，拉伸强度为1400MPa以上，导电率在9％IACS以上且18％IACS以下的范围内。

该悬挂线10的包含导电镀层的外径在上述范围内，因此可以适宜地用作内置于智能手机等的小型便携设备的超小型照相机模块所具备的手抖动校正装置用的悬挂线。另外，即使制成上述范围内的细径，拉伸强度也为1400MPa以上，因此优选作为手抖动校正装置用的悬挂线。另外，即使对智能手机等的小型便携设备施加落下等的冲击，悬挂线也不会发生断线、变形。另外，包含导电镀层的悬挂线的导电率在上述范围内，因此显示出良好的导电性，能够有助于功耗的减少。这样的范围内的Cu-15Ni-8Sn系合金能够在张力退火工序中，通过斯宾那多分解而能够适宜地提高拉伸强度。

以下对悬挂线的构成要素进行详细说明。

(Cu-15Ni-8Sn系合金)

Cu-15Ni-8Sn系合金可以适宜地用作手抖动校正装置用的悬挂线的线材。特别是，该合金在加工性、强度、导电率等方面优异。另外，该合金为非磁性，因此在内置于智能手机等的小型便携设备的超小型照相机模块所具备的手抖动校正装置中，不会受到安装于悬挂线的周边的磁石(永磁体等)的影响。

Cu-15Ni-8Sn系合金的主要成分是Cu，因此能够通过冷拉伸加工而容易地加工成规定的线直径。例如，能够将该合金容易地加工成30μm以上且60μm以下的范围内的细径线材。使用模具进行拉丝加工，加工成30μm以上且60μm以下的范围内的规定的线直径后，通过进行张力退火(Tension annealing)而能够赋予规定的伸直度。

对于伸直度没有特别限定，曲率半径优选为600mm以上。在将Cu-15Ni-8Sn系合金用作手抖动校正装置用的悬挂线时，为了高精度的定位和动作的实现而需要高的直线度。然而，本发明具有曲率半径为600mm以上的伸直度，因此能够满足该要求。需要说明的是，为了得到规定的曲率半径的张力退火条件没有特别限定，例如，可以通过使负载了规定载荷的反张力的Cu-15Ni-8Sn系合金线以规定的速度通过400℃左右的加热炉中来进行控制。另外，作为用于将伸直度制成规定的范围的处理，例如也可以应用旋转模具型直线矫正装置等。

张力退火后可以进行时效处理来赋予规定的强度。通过该时效处理所带来的强度的提高起因于合金成分的斯宾那多分解。斯宾那多分解是通过时效处理使机械强度提高的现象，是形成具有相同的晶体结构的二种化学性不同的相的现象。对于时效处理条件，为了得到规定的强度而进行控制，因此没有限定，但例如优选：在使之通过350℃以上且500℃以下的范围的加热后，在350℃以上且500℃以下的范围的加热炉内处理数小时。

Cu-15Ni-8Sn系合金的成分优选：Ni为15质量％左右、Sn为8质量％左右、余量为Cu和不可避免的杂质。这样的范围内的Cu-15Ni-8Sn系合金的加工容易，因此能够在张力退火工序后的时效处理工序中得到期望的拉伸强度。

Ni含量为15质量％左右，但容许10质量％以上且20质量％以下的范围。Ni低于10质量％时，强度降低，具体而言，拉伸强度有时变得不为1400MPa以上。另外，Ni超过20质量％时，有时导电率降低，达不到9％IACS以上且18％IACS以下的导电率。通过设在该范围内，从而有可以有效地得到通过固溶固化和斯宾那多分解所带来的强度上升这样的优点。另一方面，Ni含量不在上述范围内时，有时在固溶热处理时不形成单相的均质的过饱和固溶体，有时不会适宜地发生其后的斯宾那多分解。需要说明的是，优选的Ni含量在12质量％以上且18质量％以下的范围内。

Sn含量为8质量％左右，但容许6质量％以上且10质量％以下的范围。通过设在该范围内，从而有可以有效地得到通过固溶固化和斯宾那多分解所带来的强度上升这样的优点。另一方面，Ni含量和Sn含量不在上述范围内时，有时在固溶热处理时不形成单相的均质的过饱和固溶体，有时不会适宜地发生之后的斯宾那多分解。需要说明的是，优选的Sn含量在7％以上且9质量％以下的范围内。

Cu是除了Ni、Sn及不可避免的杂质以外的余量，不可避免的杂质为低于0.1质量％的程度。通过在这样的范围内包含不可避免的杂质，从而使加工性、拉伸强度变得良好。

需要说明的是，作为不可避免的杂质，包含1个或2个以上的S、P、O、H、Nb、Fe、V、Ta等元素。这样的元素既有自在制造Cu-15Ni-8Sn系合金的母合金时起所包含的成分，也有在加工过程中所包含的成分。不可避免的杂质的含量的总量为低于0.1质量％的程度，以0.05质量％以下的程度包含各元素。

(导电镀层)

导电镀层2设置于Cu-15Ni-8Sn系合金线的外周，在得到导电性优异的手抖动校正装置用的悬挂线方面优选地设置。以包含该导电镀层的悬挂线的外径在30μm以上且60μm以下的范围内的方式设置导电镀层的厚度。另外，以悬挂线的导电率在9％IACS以上且18％IACS以下的范围内的方式设置导电镀层。包含导电镀层的悬挂线的导电率在上述范围内，因此悬挂线显示出良好的导电性，能够有助于功耗的减少，同时能够适宜地作为手抖动校正装置用的悬挂线工作。需要说明的是，导电率是通过4端子电阻测定法测定的值。

导电率的调整可以通过导电镀层的种类的变更、导电镀层的厚度的变更来进行。导电率低于9％IACS时，由于在导电镀层的厚度薄的情况下得到而使强度(拉伸强度)变高，但并不是充分的导电率，因此有时无法充分地有助于功耗的减少。另一方面，导电率超过18％IACS时，由于在导电镀层的厚度厚的情况下得到而使导电率变高，但有时使强度(拉伸强度)降低而低于1400MPa。

导电镀层选自银镀层、铜镀层和金镀层。通过设置这样的导电镀层，从而能够在不降低强度(拉伸强度)的情况下提高导电性。需要说明的是，这些导电镀层也同时具有软钎焊性优异、能够使其操作性提高这样的优点。

如在后述实施例中所说明的那样，例如，导电镀层为银镀层的情况下，银镀层的厚度以占悬挂线整体的截面积比(百分率)计优选在1％以上且10％以下的范围内。占悬挂线整体的截面积比低于1％时，虽然强度(拉伸强度)变高，但有时使导电率变得小于9％IACS。另一方面，悬挂线整体的截面积比超过10％时，虽然导电率变高，但使银镀层变得相当厚而使成本增加，并且使悬挂线整体的强度降低。需要说明的是，此处所谓的“悬挂线整体”是指悬挂线本身，与由Cu-15Ni-8Sn系合金线和设置于其外周的导电镀层构成的悬挂线同义。

导电镀层为铜镀层的情况下，铜镀层的厚度以悬挂线整体的截面积比(百分率)计优选在1.2％以上且10.6％以下的范围内。该范围与上述的银镀层的情况稍有不同的理由基于银镀层与铜镀层之间的导电率差。悬挂线整体的截面积比低于1.2％时，虽然强度(拉伸强度)变高，但有时使导电率变得小于9％IACS。另一方面，悬挂线整体的截面积比超过10.6％时，虽然导电率变高，但铜镀层变得相当厚而使成本增加，并且使悬挂线整体的强度降低。

作为导电镀层使用金镀层时也与上述同样地基于银镀层、铜镀层与金镀层之间的导电率差来设定悬挂线整体的截面积比。

需要说明的是，通过设置选自银镀层、铜镀层和金镀层的导电镀层所带来的锡焊性是良好的。特别是，设置银镀层时，显示出更优异的锡焊性。例如，在相同的锡焊条件下对0.050mm的芯线进行焊料润湿性试验时，在设置0.3μm的银镀层时为0.1秒，能够确认到良好的锡焊性。另一方面，设置0.75μm的Sn镀层时为0.3秒。由这些试验结果可知，通过设置银镀层，从而可以以设置Sn镀层时的约1/3的时间进行锡焊。因此，通过设置银镀层，从而能够减小由腐蚀焊料所导致的外径尺寸的减少。

(其它)

悬挂线也可根据需要设置其它层。例如，也可设置绝缘覆膜。作为绝缘覆膜，可以设置选自聚氨酯树脂、聚酯树脂、聚酯酰亚胺树脂和聚酰胺酰亚胺树脂中至少1种或2种以上的树脂覆膜。特别是，作为绝缘覆膜，优选能够进行锡焊的氨酯树脂覆膜等。对于绝缘覆膜的厚度没有特别限定，优选在例如3μm以上且10μm以下的范围内。另外，也可以在绝缘覆膜上设置尼龙、熔接涂层等的层。

另外，也可设置导电镀层的基底膜。例如，将导电镀层制成铜镀层时，作为该铜镀层的基底膜，优选设置薄的镍镀层。

如以上说明的那样，本发明的悬挂线10可以适宜地用作包含导电镀层的外径细、内置于智能手机等小型便携设备的超小型照相机模块所具备的手抖动校正装置用的悬挂线。另外，即使制成细径的，拉伸强度也为1400MPa以上，因此优选作为手抖动校正装置用的悬挂线。另外，具有即使对智能手机等的小型便携设备施加落下等的冲击也不会发生断线、变形这样的效果。另外，包含导电镀层的悬挂线显示出良好的导电性，因此能够有助于功耗的减少。

需要说明的是，在外径为30μm以上且60μm以下的范围内，悬挂线10的拉伸强度优选为1400MPa以上。更优选的悬挂线10的拉伸强度为1500MPa以上。从提高耐落下冲击性的观点出发，具有1500MPa以上的拉伸强度的外径为30μm以上且60μm以下的悬挂线特别优选作为内置于智能手机等的小型便携设备的超小型照相机模块所具备的手抖动校正装置用的悬挂线。需要说明的是，悬挂线及拉伸强度的控制可以通过时效处理条件进行控制。

(手抖动校正装置)

本发明的悬挂线可用于如专利文献3中所述那样的各种手抖动校正装置中。在安装有超小型照相机模块的智能手机等的小型便携设备中具备手抖动校正装置。手抖动校正装置具备在拍摄时对由于振动而偏移的透镜位置进行校正的手抖动校正功能。具备这种手抖动校正功能的单元是极小型的，因此若不使用像上述本发明的悬挂线那样的外径为30μm以上且60μm以下之细且拉伸强度高的线，则无法构成充分的手抖动校正装置。

超小型照相机模块例如基本上具备：透镜；向光轴方向的初始位置对该透镜进行弹性施力的悬挂线；和产生与该悬挂线的施力对抗的电磁力而使前述透镜可以向与光轴垂直方向驱动的电磁驱动单元。对于电磁驱动单元而言，有各种构成，但例如具备：圆筒形的磁轭；收纳于该磁轭的内周壁的内侧的线圈；和围绕该线圈的同时收纳于磁轭的外周壁的内侧的磁体。

悬挂线以使透镜相对于光轴向垂直方向的初始位置进行弹性施力的方式发挥作用，同时也作为向线圈的供电路径发挥作用。因此，对悬挂线要求了高的拉伸强度和导电性。悬挂线作为向线圈的供电路径，与引线进行锡焊，因此也要求良好的锡焊性。需要说明的是，透镜安装于透镜托架上，在其透镜托架上安装有线圈。通常，该透镜托架在4个角由包括4～10根的悬挂线支撑。

需要说明的是，光拾取时，可以对悬挂线的基极赋予α凝胶等的冲击吸收材料。然而，安装有超小型照相机模块的智能手机等小型便携设备的手抖动校正装置的悬挂线的基极的空间小。另外，间接地赋予该空间。因此，由于在落下冲击等时相对于悬挂线的负载变大，因此有变得难以吸收冲击这样的结构上的差异。另一方面，照相机由于高像素化需求而使透镜大口径化，有使悬挂线所悬架的可动部的质量增加的倾向。这样的可动部的质量增加会对通过低背景而变得更细的悬挂线施加大的应力。然而，本发明能够有效地克服这样的问题，能够提供光拾取器用的现有的悬挂线不能应用的、手抖动校正装置用的悬挂线。

实施例

通过实施例和比较例对本发明进行进一步详细地说明。

[实施例1]

使用了Cu-15Ni-8Sn系合金(商品名：エクイメット3、Materion Brush Inc.)的外径0.3mm的母线。该Cu-15Ni-8Sn系合金为Ni：15质量％、Sn：8质量％、Cu：余量(约77质量％)。对该母线实施厚度1.5μm的银镀，利用多段式拉丝机对其进行冷拉伸加工直至0.040mm为止。在每模具的截面积减少率为5％～20％的范围，拉延速度以300m/分钟进行。对拉丝工序后的线材施加反张力30～70g，使其在炉温度400℃、炉长3m、非活性气氛的电炉中以线速7.5m/分钟移动。该工序后的曲率半径为1000mm。

使张力退火工序后的线材以线速10m/分钟通过炉温400℃、炉长3m、非活性气氛的电炉中。该工序后的拉伸强度为1543MPa。该拉伸强度的提高起因于合金成分的斯宾那多分解。此时的Larson-Miller值(LM值)为12.0。需要说明的是，Larson-Miller值是指通过热处理温度和时间而决定的参数，该LM值大时热处理负载大。另一方面，LM值小时热处理负载小。由此，得到具有0.2μm的银镀层的外径为0.040mm的Cu-15Ni-8Sn系合金线。此时的银镀层的截面积比为2％。然后，将该合金线切割成长度20mm而制得手抖动校正装置用的悬挂线。

得到的悬挂线的外径为0.040mm、长度为20.0mm、拉伸强度为1543MPa。另外，导电率为10％IACS。悬挂线的截面的银镀层的截面积比为2％。需要说明的是，拉伸强度通过小型台式拉伸试验机(Shimadzu Corporation、EZ-TEST)进行测定。导电率通过4端子电阻测定法进行测定。

[实施例2]

在实施例1中，将Cu-15Ni-8Sn系合金线的外径设为0.030mm，以厚度为0.15μm的方式设置银镀层。除此以外与实施例1相同地得到实施例2的悬挂线。得到的悬挂线的外径为0.030mm、拉伸强度为1550MPa。另外，导电率为10％IACS。

[实施例3]

在实施例1中，将Cu-15Ni-8Sn系合金线的外径设为0.060mm，以厚度为0.3μm的方式设置银镀层。除此以外与实施例1相同地得到实施例3的悬挂线。得到的悬挂线的外径为0.060mm、拉伸强度为1530MPa。另外，导电率为10％IACS。

[比较例1]

在实施例1中，将Cu-15Ni-8Sn系合金线的外径设为0.100mm，以厚度为0.5μm的方式设置银镀层。除此以外与实施例1相同地得到比较例1的悬挂线。得到的悬挂线的外径为0.100mm、拉伸强度为1350MPa。另外，导电率为10％IACS。

[比较例2]

在实施例1中，将Cu-15Ni-8Sn系合金线的外径设为0.070mm，以厚度为0.35μm的方式设置银镀层。除此以外与实施例1相同地得到比较例1的悬挂线。得到的悬挂线的外径为0.070mm、拉伸强度为1380MPa。另外，导电率为10％IACS。

[评价]

将在实施例1～3和比较例1、2中得到的悬挂线用于手抖动校正装置并进行了评价。利用手抖动校正装置的评价通过落下冲击试验进行。作为落下冲击试验，通过在落下高度200cm处落下次数20次的高处落下试验、和在落下高度30cm处落下次数20000次的低处落下试验进行评价。

根据利用手抖动校正装置的评价结果，包含导电镀层的外径在0.030～0.060mm的范围内，拉伸强度为1400MPa以上，导电率为9％IACS以上且18％IACS以下的范围内的悬挂线作为手抖动校正装置用悬挂线优异。特别是，在利用手抖动校正装置的落下冲击试验中，拉伸强度为1500MPa以上时，能够显示出更优异的耐久性。需要说明的是，图2是表示银镀层的截面积比(百分率)与拉伸强度和导电率的关系的图。

另外，在利用手抖动校正装置的基本工作特性评价中，像导电率为9％IACS以上那样设置了银镀层的悬挂线的低功耗量和DC(低频)灵敏度优异。

另一方面，外径超过0.060mm且拉伸强度低于1400的悬挂线在利用手抖动校正装置的耐落下冲击性和单元的低背景差。另外，在利用手抖动校正装置的基本工作特性评价中，以导电率低于9％IACS的方式设置了银镀层的悬挂线的功耗量差。

根据以上的结果，可知在利用手抖动校正装置的耐落下冲击性和功耗量中，得到了优选的结果的悬挂线是上述本发明的悬挂线。

附图标记说明

1 Cu-15Ni-8Sn系合金线(合金线)

2 导电镀层

10 悬挂线

Claims (3)

1.一种悬挂线，其特征在于，其为在超小型照相机模块中使用的、由Cu-15Ni-8Sn系合金构成的悬挂线，

所述悬挂线的包含导电镀层的外径在30μm以上且60μm以下的范围内，拉伸强度为1400MPa以上，导电率在9％IACS以上且18％IACS以下的范围内。

2.根据权利要求1所述的悬挂线，其中，所述导电镀层为银镀层、铜镀层或金镀层。

3.根据权利要求2所述的悬挂线，其中，所述银镀层占所述悬挂线的截面积比在1％以上且10％以下的范围内。