JP2000252146A - 多層プリントコイル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多層プリントコイルを簡単かつ廉価に製作す
るとともに、多層プリントコイルの薄型化を達成する。 【解決手段】 可撓性基板２０の両面に所定配線パター
ンａ〜ｄのプリントコイル３０ａ〜３０ｄを配設した
後、その表裏面側に絶縁層としての絶縁性接着シート４
０を一体化し、可撓性基板２０のプリントコイル３０ａ
〜３０ｄを絶縁性接着シート４０により絶縁した複合シ
ート６０を形成した後、プリントコイル３０ａ〜３０ｄ
の巻き方向を整合させるように、この複合シート６０を
折り曲げ部ｇを基にジグザグ状に折り畳み、多層化した
状態で加熱、加圧することにより、複合シート６０を折
り畳み積層状態で接着させ、簡単かつ廉価に多層プリン
トコイル１０を製作する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モーターなどの電
磁型アクチュエーター、リレーなどに用いられる電磁コ
イル、高周波型近接スイッチの検出コイル、あるいはデ
ータキャリアなどのアンテナコイル等に好適な多層プリ
ントコイル及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の多層プリントコイルでは、可撓性
基板の両面に印刷された所定パターンのプリントコイル
を絶縁する方法並びに可撓性基板を積層する方法とし
て、以下の方法が知られている。

【０００３】まず、プリントコイルを絶縁する方法とし
ては、 （１）可撓性基板上に形成されたプリントコイルに対し
て液状の熱硬化性樹脂をスクリーン印刷法等で塗布、加
熱し、硬化させることにより、プリントコイルを絶縁す
る方法。

【０００４】（２）可撓性基板の上に形成されたプリン
トコイルに耐熱性フィルムの片面又は両面に予め接着剤
が塗布されたカバーレイフィルムを加熱、加圧すること
により絶縁層を形成する。

【０００５】更に、可撓性基板を積層して多層プリント
コイルを形成する方法として、 （３）ガラス布にエポキシ樹脂等を含侵させた半硬化状
態のプリプレグを積層する基板と基板との間に挟み込
み、加熱、加圧することにより積層する。

【０００６】（４）ビルドアップ基板のように回路と絶
縁層をメッキ、フォトエッチングを交互に繰り返すこと
により積層する。

【０００７】というものがよく知られている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
多層プリントコイルの製造方法においては、プリントコ
イルの絶縁層と、基板同士を積層するための接着剤層と
は相違する材料を使用しているため、対向するプリント
コイル間には、絶縁層と接着剤層とが必要となり、多層
プリントコイルの薄型化を阻害する大きな要因となって
いる。

【０００９】更に、絶縁層と接着剤層とが必要であるた
め、材料費が嵩み、かつ工程数も多大であるため、製作
コストを引き上げるという問題点が指摘されている。

【００１０】また、液状の熱硬化性樹脂をスクリーン印
刷等でプリントコイル上に塗布、加熱して絶縁層を形成
する方法では、液状の材料を用いているため、絶縁層形
成後に回路部と非回路部との間に段差が生じ、この段差
を解消するための付加工程が必要となり、同様に、ビル
ドアップ基板においては、メッキやフォトエッチングの
工程を交互に行なうため、コストアップを招来するとい
う問題点があった。

【００１１】本発明は、以上の従来の問題点を解決する
ためになされたもので、本発明の目的とするところは、
部材数が少なく、かつ工程も簡素化でき、製作コストを
低減化できるとともに、薄型化が可能な多層プリントコ
イル及びその製造方法を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願の請求項１に記載の発明は、可撓性基板の両面
に所定パターンのプリントコイルが配設され、可撓性基
板をジグザク状に折り曲げ積層して、コイルの巻き方向
を整合させて形成される多層プリントコイルであって、
前記可撓性基板の両面には、プリントコイルの絶縁と基
板同士の接着を兼用する絶縁性接着シートが一体化され
ていることを特徴とする。

【００１３】従って、請求項１に記載の発明によれば、
可撓性基板の両面に印刷処理されるプリントコイル上に
絶縁性接着シートを一体化し、この絶縁性接着シートに
よりプリントコイルを絶縁するとともに、対向する基板
同士を接着させる接着機能をもたせているため、従来の
ように絶縁層と接着剤層とを別個に設ける必要がなく、
部材を削減でき、かつ多層プリントコイルの薄型化が可
能になる。

【００１４】本願の請求項２に記載の発明は、絶縁性接
着シートは、熱可塑性ポリイミド、熱可塑性ポリアミド
イミド等の熱可塑性樹脂シートであることを特徴とす
る。

【００１５】従って、請求項２に記載の発明によれば、
絶縁性接着シートとして熱可塑性ポリイミドや熱可塑性
ポリアミドイミド等を使用するため、耐熱性やアウトガ
ス性を改善できる。

【００１６】本願の請求項３に記載の発明は、絶縁性接
着シートは、熱硬化型ポリイミド、エポキシ樹脂等の熱
硬化性樹脂シートであることを特徴とする。

【００１７】従って、請求項３に記載の発明によれば、
絶縁性接着シートとして熱硬化型ポリイミド、エポキシ
樹脂等を使用するため、耐熱性、機械特性、耐候性等に
優れる。

【００１８】本願の請求項４に記載の発明は、可撓性基
板に配設されるプリントコイルの端子部分に対応して、
絶縁性接着シートに上記端子部分を露出させるための端
子露出用穴が設けられていることを特徴とする。

【００１９】従って、請求項４に記載の発明によれば、
絶縁性接着シートの接続端子部と重なる部分に端子形状
に応じた穴が形成されているため、接続端子部を外部に
露出させることができる。

【００２０】次いで、本願の請求項５に記載の発明は、
可撓性基板を折り曲げ積層したときに同一の巻き方向と
なるように可撓性基材の両面に所定パターンのプリント
コイルを配設する回路形成工程と、上記可撓性基板の両
面側から絶縁性接着シートを加熱、加圧してプリントコ
イル上に絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、可撓性基
板の両面に絶縁層を一体化してなる複合シートを長手方
向に沿って所定ピッチ間隔毎に設けられた折り曲げ部を
基にジグザグ状に折り曲げる折り曲げ加工工程と、上記
複合シートを折り曲げ積層した状態で加熱、加圧し、絶
縁層を接着媒体としてプリントコイルを多層に積層一体
化する積層工程と、からなることを特徴とする。

【００２１】従って、請求項５記載の発明によれば、絶
縁層の形成工程と積層を目的とした接着剤層の形成工程
とを兼用させているため、工程を短縮化できる。

【００２２】本願の請求項６に記載の発明は、 絶縁性
接着シートは、熱可塑性樹脂シートであり、可撓性基板
の両面側から加熱、加圧により一体化し、プリントコイ
ル上の絶縁層を形成していることを特徴とする。

【００２３】従って、請求項６に記載の発明によれば、
熱可塑性樹脂シートが、加熱、加圧工程により、プリン
トコイルを絶縁するように、可撓性基板の両面側に熱融
着する。

【００２４】本願の請求項７に記載の発明は、 絶縁性
接着シートは、熱硬化性樹脂シートであり、可撓性基板
の両面側に低温で仮圧着することにより、プリントコイ
ル上の絶縁層を形成していることを特徴とする。

【００２５】従って、請求項７に記載の発明によれば、
熱硬化性樹脂シートが、可撓性基板の両面側に低温で仮
圧着されているため、可撓性基板の可撓性を損なうこと
がない。

【００２６】本願の請求項８に記載の発明は、可撓性基
板上に積層される絶縁性接着シートは、加熱、溶融し、
非回路形成部に充填されることにより、回路形成部と非
回路形成部との間で生じる段差が回避されることを特徴
とする。

【００２７】従って、請求項８に記載の発明によれば、
可撓性基板上に積層一体化される絶縁性接着シートは、
加熱時、溶融し、非回路形成部に充填されることによ
り、回路形成部と非回路形成部との間で生じる段差が回
避されることを特徴とする。

【００２８】本願の請求項９に記載の発明は、可撓性基
板と熱可塑性接着性シートとの一体化プレス時に使用す
るプレス金型の型面には、離型性が付与されていること
を特徴とする。

【００２９】従って、請求項９に記載の発明によれば、
可撓性基板と絶縁性接着シートの加熱、加圧工程に使用
するプレス金型の型面に離型性が付与されているため、
絶縁性接着シートがプレス金型側に付着することがな
く、成形品を確実に金型から離型できる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る多層プリント
コイル及びその製造方法の実施形態について、添付図面
を参照しながら詳細に説明する。

【００３１】図１は本発明に係る多層プリントコイルの
一実施形態を示す斜視図、図２，図３は可撓性基板上に
配設されたプリントコイルの配線パターンを示す各平面
図、図４は可撓性基板の両面に配設されたプリントコイ
ルの接続関係を模式的に示す説明図、図５はコイルパタ
ーンを設けた可撓性基板の構成を示す断面図、図６は可
撓性基板と絶縁性接着シートとをそれぞれ示す構成説明
図、図７は可撓性基板と絶縁性接着シートとを一体化す
る工程を示す説明図、図８は複合シートの折曲前の状態
を示す説明図、図９は複合シートの折曲状態を示す説明
図である。

【００３２】図１において、多層プリントコイル１０
は、長尺状の可撓性基板２０が長手方向に沿ってジグザ
グ状に折り重ねられて多数枚積層して構成され、この可
撓性基板２０の両面に配設されているプリントコイル３
０が可撓性基板２０をジグザグ状に折り畳んで積層した
際、プリントコイル３０の巻き線方向により、磁束Ｂが
形成される。例えば、右側のプリントコイル３０ａから
左側のプリントコイル３０ｂに電流が流れた場合、図中
矢印方向に磁束Ｂが形成される。

【００３３】ところで、本発明に係る多層プリントコイ
ル１０は、以下に説明する製造方法により簡単かつ廉価
に製作でき、しかも、薄型化、コンパクト化を可能にし
たことが特徴である。

【００３４】上記多層プリントコイル１０の製造方法の
一実施形態について、図２乃至図９に基づき、以下、＜
工程１＞〜＜工程４＞に沿って経時的に説明する。

【００３５】＜工程１＞回路形成工程 図２，図３は、可撓性基板２０の展開時の状態を示すも
ので、図２は可撓性基板２０の一面側に配設したそれぞ
れ配線パターンａ，ｂを有するプリントコイル３０ａ，
３０ｂが示されており、図３では、可撓性基板２０の他
面側に配設されたそれぞれ配線パターンｃ，ｄを有する
プリントコイル３０ｃ，３０ｄが可撓性基板２０を透視
した状態で示されている。

【００３６】また、可撓性基板２０は、本実施形態で
は、２５μｍ厚のポリイミドフィルムを使用している
が、この他にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を
使用しても良い。

【００３７】上記配線パターンａ〜ｄを有するプリント
コイル３０ａ〜３０ｄは、蒸着、エッチング、メッキ等
の慣用のプリント配線技術を使用して可撓性基板２０の
両面に形成されるが、本実施形態では、銅箔を使用し、
その厚みは１２μｍであるが、銅箔に替えてアルミ箔を
使用しても良い。

【００３８】ここで、プリントコイル３０及び端子部３
１との接続関係について、図４，図５を基に説明する
と、まず、外部通電手段から端子部３１ａに供給される
電流は、導通部ｅを通じて他面側のプリントコイル３０
ｃ側に流れ、プリントコイル３０ａと３０ｃとの間で導
通部ｅを通じて交互に電流が流れ、可撓性基板２０をジ
グザグ状に折り畳み積層した後、プリントコイル３０
ａ，３０ｃは一定の巻き線方向（反時計廻り方向）に沿
って電流が流れることにより、磁束が形成される。

【００３９】また、他方側のプリントコイル３０ｂ，３
０ｄについては、導通部ｆを通じてプリントコイル３０
ｂ，３０ｄに沿って交互に電流が流れ、端子部３１ｂか
ら外部に配線されるが、可撓性基板２０をジグザグ状に
折り畳み積層した際、プリントコイル３０ｂ，３０ｄは
一定の巻き線方向（時計廻り方向）に沿って電流が流れ
ることにより、プリントコイル３０ａ，３０ｃとは逆方
向の磁束が発生する。

【００４０】従って、可撓性基板２０をジグザグ状に折
り畳んで積層状態にしたとき、巻き線方向が整合され、
一定方向の磁束を発生できるように可撓性基板２０の両
面に配線パターンａ，ｂ，ｃ，ｄのプリントコイル３０
ａ〜３０ｄが配設されている。

【００４１】＜工程２＞絶縁層形成工程 次いで、図６に示すように、プリントコイル３０同士を
絶縁させるために、絶縁性接着シート４０を可撓性基板
２０の両面側からサンドイッチ状に挟み込むように配置
して、図７に示すようにプレス金型５０，５１により複
合シート６０を形成するが、絶縁性接着シート４０とし
て、熱可塑性樹脂シートを使用した実施形態について説
明する。

【００４２】まず、図６に示す絶縁性接着シート４０
は、熱可塑性ポリイミドを素材としたシート厚み１５μ
ｍのものを使用し、この絶縁性接着シート４０には、接
続端子部３１ａ，３１ｂに対応して穴４１が開設されて
いる。また、図７に示すプレス金型５０，５１でのプレ
ス条件としては、１８０℃×１０分間、圧力４ＭＰａで
加熱、加圧する。尚、絶縁性接着シート４０としては、
熱可塑性ポリイミドよりも耐熱性は若干劣るが、熱可塑
性ポリアミドイミドを使用しても良い。

【００４３】そして、この加熱、加圧工程において、可
撓性基板２０上に所定の配線パターンａ〜ｄで配設され
ているプリントコイル３０ａ〜３０ｄの回路部分と非回
路形成部分の段差については、絶縁性接着シート４０が
溶融し、溶融樹脂が非回路部に流れ込むことにより、段
差が生じることがなく、加圧する際、圧力が可撓性基板
２０に均等にかかり、良好な一体化が行なわれる。

【００４４】更に、プレス金型５０，５１の型面にはポ
リフッ化エチレン、シリコーン等の離型性に優れた素材
が塗工されているため、絶縁性接着シート４０がプレス
金型５０，５１側に付着することがなく、複合シート６
０の離型を円滑に行なえ、可撓性基板２０と絶縁性接着
シート４０（絶縁層）との良好な一体化を図ることがで
きる。

【００４５】＜工程３＞折り曲げ工程 上述の工程で可撓性基板２０の両面にプリントコイル３
０の絶縁層となる絶縁性接着シート４０を一体化した複
合シート６０を折り曲げ部（図８中ｇで示す）に沿って
ジグザグ状に折り曲げ、各プリントコイル３０ａ〜３０
ｄが所定の巻き線方向を得るように折り曲げ加工を施す
（図９参照）。

【００４６】＜工程４＞積層工程 そして、ジグザグ状に折り曲げた複合シート６０をプレ
ス金型で加熱、加圧するが、プレス条件としては、１８
０℃×５分間、圧力４ＭＰａでプレス加工を施せば、絶
縁層としての絶縁性接着シート４０が再度溶融し、各層
間の接着媒体として機能し、図１に示す多層プリントコ
イル１０の成形が完了する。

【００４７】このように、絶縁性接着シート４０は絶縁
層として機能するとともに、積層時の接着媒体として機
能する。

【００４８】また、絶縁性接着シート４０として熱硬化
型ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂シー
トを使用することが可能である。その場合、＜工程２＞
絶縁層形成工程において、絶縁性接着シート４０を可撓
性基板２０に低温で仮圧着し、複合シート６０の可撓性
を損なわないようにして、＜工程３＞折り曲げ工程を円
滑に進め、その後、＜工程４＞積層工程における加熱、
加圧工程で高温領域まで上げて、硬化反応を完了させ
て、多層プリントコイル１０を製作しても良い。

【００４９】

【発明の効果】以上の説明により明らかなように、本発
明に係る多層プリントコイルは、回路部の絶縁層と接着
剤層とを絶縁性接着シートで兼用させるため、コイルの
薄肉化を達成できる。

【００５０】また、本発明に係る多層プリントコイルの
製造方法によれば、両面に所定パターンのプリントコイ
ルを配設した可撓性基板の両面に絶縁機能と接着機能を
もつ絶縁性接着シートを積層した後、ジグザグ状に折り
畳み多層化し、その後、加熱、加圧すれば、薄肉化を達
成した多層プリントコイルが製造できるため、材料費が
節約できるとともに、工数も短縮化でき、製作コストを
引き下げることができるという効果をもつ。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る多層プリントコイルの一実施形態
を示す斜視図である。

【図２】本発明に係る多層プリントコイルの製造方法に
おける回路形成工程を示すもので、可撓性基板の一面側
のプリントコイルを示す説明図である。

【図３】本発明に係る多層プリントコイルの製造方法に
おける回路形成工程を示すもので、可撓性基板の他面側
のプリントコイルを示す基板を透視した状態での説明図
である。

【図４】本発明に係る多層プリントコイルの製造方法に
おける回路形成工程でのプリントコイルの接続状態を模
式的に示す説明図である。

【図５】本発明に係る多層プリントコイルの製造方法に
おける回路形成工程に使用する可撓性基板を示す断面図
である。

【図６】本発明に係る多層プリントコイルの製造方法に
おける可撓性基板と絶縁性接着シートとの配置を示す説
明図である。

【図７】本発明に係る多層プリントコイルの製造方法に
おける可撓性基板と絶縁性接着シートとのプレス一体化
工程を示す説明図である。

【図８】本発明に係る多層プリントコイルの製造方法に
おける複合シートの折り曲げ前の状態を示す説明図であ
る。

【図９】本発明に係る多層プリントコイルの製造方法に
おける複合シートの折り曲げ工程を示す説明図である。

【符号の説明】

１０ 多層プリントコイル ２０ 可撓性基板 ３０（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ） プリントコ
イル ３１ａ，３１ｂ 端子部 ４０ 絶縁性接着シート ５０，５１ プレス金型 ６０ 複合シート ａ，ｂ，ｃ，ｄ 配線パターン ｅ，ｆ 導通部 ｇ 折り曲げ部 Ｂ 磁束

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可撓性基板の両面に所定パターンのプリ
   ントコイルが配設され、可撓性基板をジグザク状に折り
   曲げ積層して、コイルの巻き方向を整合させて形成され
   る多層プリントコイルであって、 前記可撓性基板の両面には、プリントコイルの絶縁と基
   板同士の接着を兼用する絶縁性接着シートが一体化され
   ていることを特徴とする多層プリントコイル。
2. 【請求項２】 絶縁性接着シートは、熱可塑性ポリイミ
   ド、熱可塑性ポリアミドイミド等の熱可塑性樹脂シート
   であることを特徴とする請求項１に記載の多層プリント
   コイル。
3. 【請求項３】 絶縁性接着シートは、熱硬化型ポリイミ
   ド、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂シートであることを
   特徴とする請求項１に記載の多層プリントコイル。
4. 【請求項４】 可撓性基板に配設されるプリントコイル
   の端子部分に対応して、絶縁性接着シートに上記端子部
   分を露出させるための端子露出用穴が設けられているこ
   とを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の多層
   プリントコイル。
5. 【請求項５】 可撓性基板を折り曲げ積層したときに同
   一の巻き方向となるように可撓性基材の両面に所定パタ
   ーンのプリントコイルを配設する回路形成工程と、 上記可撓性基板の両面側から絶縁性接着シートを圧着し
   てプリントコイル上に絶縁層を形成する絶縁層形成工程
   と、 可撓性基板の両面に絶縁層を一体化してなる複合シート
   を長手方向に沿って所定ピッチ間隔毎に設けられた折り
   曲げ部を基にジグザグ状に折り曲げる折り曲げ加工工程
   と、 上記複合シートを折り曲げ積層した状態で加熱、加圧
   し、絶縁層を接着媒体としてプリントコイルを多層に積
   層一体化する積層工程と、 からなることを特徴とする多層プリントコイルの製造方
   法。
6. 【請求項６】 絶縁性接着シートは、熱可塑性樹脂シー
   トであり、可撓性基板の両面側から加熱、加圧により一
   体化し、プリントコイル上の絶縁層を形成していること
   を特徴とする請求項５に記載の多層プリントコイルの製
   造方法。
7. 【請求項７】 絶縁性接着シートは、熱硬化性樹脂シー
   トであり、可撓性基板の両面側に低温で仮圧着すること
   により、プリントコイル上の絶縁層を形成していること
   を特徴とする請求項５に記載の多層プリントコイルの製
   造方法。
8. 【請求項８】 可撓性基板上に積層一体化される絶縁性
   接着シートは、加熱時、溶融し、非回路形成部に充填さ
   れることにより、回路形成部と非回路形成部との間で生
   じる段差が回避されることを特徴とする請求項５乃至７
   のいずれかに記載の多層プリントコイルの製造方法。
9. 【請求項９】 可撓性基板と熱可塑性接着性シートとの
   一体化プレス時に使用するプレス金型の型面には、離型
   性が付与されていることを特徴とする請求項５乃至８の
   いずれかに記載の多層プリントコイルの製造方法。