JP5613874B2 - Cylindrical micropattern coil and cylindrical micromotor using the same - Google Patents
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Description
本発明は、極小径かつ、微細なパターンコイルを有する円筒状コイル及びそれを用いた円筒型マイクロモータに関する。 The present invention relates to a cylindrical coil having a very small diameter and a fine pattern coil, and a cylindrical micromotor using the cylindrical coil.
近年、医療機器分野、分析機器分野等において使用する機器の高機能化の為、外径φ１mm以下の極小サイズのマイクロモータが望まれている。このような極小サイズのマイクロモータを実現する上で、特に、同マイクロモータに内蔵されるコイルの小型・微細化が必要不可欠となる。ところが、現実に線径が２０μｍ以下のコイル用の線材を入手することは困難である。 In recent years, in order to increase the functionality of devices used in the medical device field, the analytical device field, and the like, a micro motor having a very small size with an outer diameter of 1 mm or less is desired. In order to realize such an extremely small size micromotor, it is particularly indispensable to reduce the size and size of the coil built in the micromotor. However, it is difficult to actually obtain a wire for a coil having a wire diameter of 20 μm or less.
本出願人らは、外径φ１mm以下の極小サイズのマイクロモータにも内蔵可能な円筒コイルとして、円筒状基材に、ナノインプリント法等を用いて微細なマイクロパターンコイルのコイル溝を形成し、該コイル溝に導電体を充填した円筒状コイルを提案している。（特許文献１参照） The present applicants form a coil groove of a micro pattern coil on a cylindrical base material using a nanoimprint method or the like on a cylindrical base material as a cylindrical coil that can be incorporated in a micro motor having an outer diameter of 1 mm or less. A cylindrical coil in which a coil groove is filled with a conductor is proposed. (See Patent Document 1)
更に、本出願人らは、極小の円筒状基体の側面にナノインプリントを利用して超微細な回路パターンを形成する具体的な方法と、その装置を提案している。（特許文献２参照） Furthermore, the present applicants have proposed a specific method and apparatus for forming an ultrafine circuit pattern using nanoimprint on the side surface of a very small cylindrical substrate. (See Patent Document 2)
特許文献１及び特許文献２に開示される内容は、外径φ１mm以下という極小サイズのマイクロモータを実現するという要求に応えるものであった。 The contents disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 responded to the demand for realizing a micro motor having an extremely small outer diameter of φ1 mm or less.
しかしながら、実際に、極小サイズの円筒コイルを製作する上で、円筒基材の曲面に形成した超微細なコイル溝に導電体を充填するにあたり、生産性を確保しつつ、均一なマイクロパターンコイルのコイルを安定して形成することは、難しい側面があることがわかってきた。 However, in actuality, when manufacturing a very small size cylindrical coil, in filling the conductor into the ultra-fine coil groove formed on the curved surface of the cylindrical base material, while ensuring the productivity, the uniform micro-pattern coil It has been found that it is difficult to stably form a coil.
すなわち、コイル溝に、導電体が充填されてない部分が生じたり、隣り合う溝に充填される導電体が接合してしまうと、もはやマイクロモータ用の円筒コイルとしては機能しなくなる。 That is, if a portion not filled with a conductor is formed in the coil groove or a conductor filled in an adjacent groove is joined, the coil groove no longer functions as a cylindrical coil for a micromotor.
例えば、幅数十μmという超微細なコイル溝の中に、確実に導電体を充填するには、極めて慎重な作業を強いられるとともに、長時間の作業工数を要することになる。 For example, in order to reliably fill a conductor in an ultra-fine coil groove having a width of several tens of μm, it is necessary to be extremely careful and require a long time.
そこで、本願発明者は、検討を重ね、円筒基材の曲面に形成した幅２０μｍ以下という、コイル用の線材では実現困難な超微細サイズのコイル溝に、生産性良く、より均一且つ確実に、導電体を充填する方法を見出した。 Therefore, the inventor of the present application has repeatedly studied and formed a coil groove of an ultrafine size that is difficult to achieve with a coil wire having a width of 20 μm or less formed on the curved surface of a cylindrical base material, with high productivity, more uniformly and reliably, A method of filling the conductor has been found.
この発明は、円筒状基材に形成されたコイル溝に、導電体が充填された円筒状マイクロパターンコイルにおいて、上記円筒状基材の上記コイル溝の形成される部分は、樹脂材料からなり、上記コイル溝は、幅２０μｍ以下、深さ５μｍ以上であって、同コイル溝の内側には金属膜が形成されており、上記金属膜上に、上記導電体が充填されているものである。尚、上記円筒状基材及び円筒状マイクロパターンコイルの「円筒状」とは、完全な円筒形状のみならず、半円筒形状或いは、部分円筒形状を含む。 The present invention provides a cylindrical micro-pattern coil in which a coil groove formed in a cylindrical base material is filled with a conductor, and a portion of the cylindrical base material where the coil groove is formed is made of a resin material. The coil groove has a width of 20 μm or less and a depth of 5 μm or more. A metal film is formed inside the coil groove, and the conductor is filled on the metal film. The “cylindrical shape” of the cylindrical base material and the cylindrical micro pattern coil includes not only a complete cylindrical shape but also a semicylindrical shape or a partial cylindrical shape.
また、上記円筒状基材に形成されるコイル溝は、ナノインプリント法を用いて形成されたものであり、上記金属膜は、微粒子金属分散インクを焼成することにより形成されたものであり、上記導電体は、上記金属膜上にメッキ処理を施すことで、上記コイル溝に充填してもよい。 The coil groove formed on the cylindrical base material is formed using a nanoimprint method, and the metal film is formed by firing fine particle metal-dispersed ink, and the conductive film The body may fill the coil groove by plating the metal film.
上記ナノインプリント法を用いることにより、より微細で高精度なパターンコイル溝を作製でき、上記金属膜をシード層として、メッキ処理を行うことで微細なパターンコイルの配線を選択的に行える。 By using the nanoimprint method, a finer and more accurate pattern coil groove can be produced, and fine pattern coil wiring can be selectively performed by performing a plating process using the metal film as a seed layer.
また、上記樹脂材料はポリパラキシリレン樹脂にするとよい。ポリパラキシリレン樹脂を採用した場合には、均一な厚みの薄膜をコーティング可能であり、特に、絶縁性、耐薬品性、耐熱性に優れた円筒状のマイクロパターンコイルを形成できる。 The resin material may be a polyparaxylylene resin. When a polyparaxylylene resin is employed, a thin film having a uniform thickness can be coated, and in particular, a cylindrical micropattern coil having excellent insulation, chemical resistance, and heat resistance can be formed.
また、上記金属膜の膜材は金、銀又は銅の何れかにするとよい。上記微粒子金属分散インクとして金、銀又は銅微粒子金属分散インクを使用した場合に比較的低温で金属ナノ粒子を焼成することが可能であり、化学的安定性に優れる金属膜が形成される。 The film material of the metal film may be gold, silver or copper. When gold, silver, or copper particulate metal dispersion ink is used as the particulate metal dispersion ink, the metal nanoparticles can be fired at a relatively low temperature, and a metal film having excellent chemical stability is formed.
また、上記導電体は銅にするとよい。上記金属膜をシード層として、メッキを利用すると微細な配線を、より均一に形成できる。 The conductor is preferably copper. If the metal film is used as a seed layer and plating is used, fine wiring can be formed more uniformly.
また、上記円筒状基材に形成された前記コイル溝に充填される上記導電体で形成されるコイルと、上記円筒状基材を被覆する絶縁体が、複数層形成される。更に、各層間を電気的に接続し、最表層は絶縁体で構成するとよい。電気的に層間接続されることによって、多層化した円筒状コイルを形成することが可能となり、コイルの巻数を増加できる。 A plurality of layers are formed of a coil formed of the conductor filled in the coil groove formed in the cylindrical base material and an insulator covering the cylindrical base material. Furthermore, each layer is electrically connected, and the outermost layer is preferably composed of an insulator. By electrically connecting the layers, a multilayered cylindrical coil can be formed, and the number of turns of the coil can be increased.
また、この発明の態様の１つとして、上記の特徴を持つ円筒状マイクロパターンコイルを有する円筒型マイクロモータがある。 As one aspect of the present invention, there is a cylindrical micromotor having a cylindrical micropattern coil having the above characteristics.
更に、この発明の態様の１つとして、主軸に樹脂膜をコーティングして樹脂基材を形成する工程と、ナノインプリントにより、マイクロパターンコイルのコイルパターンを転写する工程と、洗浄により、金属膜形成時の密着性を向上させる下地処理工程と、微粒子金属分散インクを毛細管現象により、コイル溝に充填する工程と、スピナーで余分な微粒子金属分散インクを除去する工程と、微粒子金属分散インクを焼成して金属膜を形成する工程と、溶液エッチングにより、一部の金属膜を除去する工程と、溝内に残る金属膜にメッキを施す工程とを含んでなる円筒状マイクロパターンコイルの製造方法がある。 Furthermore, as one aspect of the present invention, a step of coating a resin film on the main shaft to form a resin base material, a step of transferring a coil pattern of a micro-pattern coil by nanoimprinting, and a cleaning, when forming a metal film A surface treatment step for improving adhesion, a step of filling the fine metal dispersion ink by capillary action into the coil groove, a step of removing excess fine metal dispersion ink with a spinner, and firing the fine metal dispersion ink. There is a method of manufacturing a cylindrical micropattern coil including a step of forming a metal film, a step of removing a part of the metal film by solution etching, and a step of plating the metal film remaining in the groove.
円筒基材の曲面に形成された超微細なパターンコイル溝の内側に形成した、金属膜を利用して、コイル溝の内側部分に選択的に、均一且つ安定して導電体を充填することができる。 Using a metal film formed on the inside of the ultrafine pattern coil groove formed on the curved surface of the cylindrical substrate, the inner portion of the coil groove can be selectively and uniformly filled with a conductor. it can.
更には、円筒型マイクロモータに本発明の円筒状コイルを用いることによって、極小サイズの円筒型マイクロモータを実現することができる。 Furthermore, by using the cylindrical coil of the present invention for a cylindrical micromotor, a cylindrical micromotor with a minimum size can be realized.
円筒基材の曲面に形成した幅数十μｍという超微細なコイル溝に、生産性良く、より均一且つ確実に、導電体を充填する方法を得られる。 It is possible to obtain a method of filling the conductor into the ultrafine coil groove having a width of several tens of μm formed on the curved surface of the cylindrical base material with high productivity and more uniformly and reliably.
本発明の円筒状マイクロパターンコイルの実施形態として重要な構成要素の１つは、樹脂材料からなる円筒基材のパターンコイル溝に、金属膜を形成していることである。この金属膜上に導電体を選択的に配置することにより、微細なパターンコイルを形成する。
以下、添付図面を参照しながら、この発明の実施例を詳細に説明する。
One of the important components as an embodiment of the cylindrical micropattern coil of the present invention is that a metal film is formed in the pattern coil groove of a cylindrical base material made of a resin material. A fine pattern coil is formed by selectively disposing a conductor on the metal film.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図１（ａ）〜（ｈ）は、本発明の円筒状マイクロパターンコイルを製作する過程における以下の各プロセスの概要を円筒樹脂基材の状態により示している。
（ａ）円筒樹脂基材製作プロセス
（ｂ）マイクロパターンコイルのコイルパターン転写プロセス
（ｃ）密着性向上下地処理プロセス
（ｄ）微粒子金属分散インク充填プロセス
（ｅ）スピナー処理プロセス
（ｆ）金属膜形成プロセス
（ｇ）エッチングプロセス
（ｈ）メッキプロセス
FIGS. 1A to 1H show the outline of the following processes in the process of manufacturing the cylindrical micropattern coil of the present invention by the state of the cylindrical resin base material.
(A) Cylindrical resin substrate manufacturing process (b) Coil pattern transfer process of micro pattern coil (c) Adhesion improvement base treatment process (d) Particulate metal dispersion ink filling process (e) Spinner treatment process (f) Metal film formation Process (g) Etching process (h) Plating process
（ａ）円筒樹脂基材製作プロセスについて
円筒状の主軸１に樹脂膜２をコーティングして円筒樹脂基材を形成する。
主軸の材質には、金属を用いることができる。樹脂膜について、主軸の表面全体に樹脂膜をコーティングする必要はないが、少なくともマイクロパターンコイルのコイルパターンを形成する部分には樹脂膜をコーティングする必要がある。〔図１（ａ）参照〕
(A) Cylindrical resin substrate manufacturing process A cylindrical main shaft 1 is coated with a resin film 2 to form a cylindrical resin substrate.
A metal can be used for the material of the main shaft. As for the resin film, it is not necessary to coat the entire surface of the main shaft with the resin film, but it is necessary to coat the resin film at least on the portion where the coil pattern of the micropattern coil is formed. [See Fig. 1 (a)]
（ｂ）マイクロパターンコイルのコイルパターン転写プロセスについて
円筒樹脂基材に、ナノインプリントにより微細なパターンコイルの溝形状ｇを転写する。
具体的には、マイクロパターンコイル形状を精密加工された型（モールド）を、円筒樹脂基材に加熱・押圧して、型の形状を転写する。〔図１（ｂ）参照〕
(B) Coil pattern transfer process of micro pattern coil The groove shape g of a fine pattern coil is transferred to a cylindrical resin substrate by nanoimprint.
Specifically, a mold (mold) in which a micropattern coil shape is precisely processed is heated and pressed against a cylindrical resin substrate to transfer the shape of the mold. [See Fig. 1 (b)]
（ｃ）密着性向上下地処理プロセス
円筒樹脂基材を洗浄液３で洗浄することにより表面状態を均一にする。洗浄の回数および洗浄液の種類は適宜選択できるが、少なくとも１回は、洗浄液３として酸溶液を使用して、円筒樹脂基材を超音波洗浄する。このプロセスで円筒樹脂基材の表面に微細な凹凸が形成された状態となることでアンカー効果を得られること等により、以降のプロセスで形成する金属膜と円筒樹脂基材との密着性を向上させることができる。〔図１（ｃ）参照〕
(C) Adhesion-improving ground treatment process The cylindrical resin substrate is washed with the washing liquid 3 to make the surface state uniform. The number of cleanings and the type of cleaning liquid can be selected as appropriate, but at least once, the cylindrical resin substrate is ultrasonically cleaned using an acid solution as the cleaning liquid 3. This process improves the adhesion between the metal film to be formed in the subsequent process and the cylindrical resin substrate by obtaining an anchor effect by forming fine irregularities on the surface of the cylindrical resin substrate. Can be made. [See Fig. 1 (c)]
（ｄ）微粒子金属分散インク充填プロセスについて
マイクロパターンコイルのコイルパターンが転写された円筒樹脂基材を微粒子金属分散インク４に浸し、毛細管現象を利用してコイル溝の中に微粒子金属分散インク４を充填する。微粒子金属分散インク４は、金微粒子金属分散インク、銀微粒子金属分散インク、銅微粒子金属分散インクが特に適している。〔図１（ｄ）参照〕
(D) Particulate metal-dispersed ink filling process The cylindrical resin substrate onto which the coil pattern of the micropattern coil is transferred is immersed in the particulate metal-dispersed ink 4 and the capillary metal phenomenon is used to apply the particulate metal-dispersed ink 4 into the coil groove. Fill. As the particulate metal dispersed ink 4, gold particulate metal dispersed ink, silver particulate metal dispersed ink, and copper particulate metal dispersed ink are particularly suitable. [Refer to FIG. 1 (d)]
（ｅ）スピナー処理プロセスについて
高速回転による遠心力で液体を除去できるスピナー装置を使用して、円筒樹脂基材の余分な微粒子金属分散インクを除去する。このとき、円筒樹脂基材の表面に付着している微粒子金属分散インクの最大の厚みは、コイル溝の内部に充填されている微粒子金属分散インクの最大の厚みよりも小さい。〔図１（ｅ）参照〕
(E) Spinner Treatment Process Excess fine particle metal-dispersed ink on the cylindrical resin substrate is removed using a spinner apparatus that can remove liquid by centrifugal force generated by high-speed rotation. At this time, the maximum thickness of the particulate metal-dispersed ink adhering to the surface of the cylindrical resin substrate is smaller than the maximum thickness of the particulate metal-dispersed ink filled in the coil groove. [See Fig. 1 (e)]
（ｆ）金属膜形成プロセスについて
微粒子金属分散インク４を焼成して、微粒子金属分散インク４に含まれる有機成分を物理反応や化学反応等によって消滅させ、円筒樹脂基材表面に金属膜５を形成する。〔図１（ｆ）参照〕
(F) Metal film formation process The fine particle metal dispersion ink 4 is baked, and the organic components contained in the fine particle metal dispersion ink 4 are extinguished by a physical reaction or a chemical reaction to form a metal film 5 on the surface of the cylindrical resin substrate To do. [Refer to FIG. 1 (f)]
（ｇ）エッチングプロセスについて
溶液エッチングにより、少なくともコイル溝の底部の金属膜５を残して金属膜を除去する。〔図１（ｇ）参照〕
(G) Etching process The metal film is removed by solution etching, leaving at least the metal film 5 at the bottom of the coil groove. [See Fig. 1 (g)]
（ｈ）メッキプロセスについて
コイル溝内に残留している金属膜５に銅メッキ６等を施すことにより、配線を形成する。〔図１（ｈ）参照〕
(H) Plating process A wiring is formed by applying copper plating 6 or the like to the metal film 5 remaining in the coil groove. [See Fig. 1 (h)]
図２（ａ）〜（ｆ）は、本実施例による円筒樹脂基材へのマイクロパターンコイルのコイルパターン転写プロセスの形態について示している。 2A to 2F show the form of a coil pattern transfer process of a micro pattern coil onto a cylindrical resin substrate according to this embodiment.
本実施例のコイルパターン転写プロセスでは、加圧ヘッドとヒータ付台座からなるナノインプリント装置を使用して、円筒樹脂基材に微細なコイルパターンを転写する。
以下に円筒樹脂基材に微細なコイルパターンを転写するプロセスの概要を説明する。
In the coil pattern transfer process of the present embodiment, a fine coil pattern is transferred to a cylindrical resin substrate using a nanoimprint apparatus comprising a pressure head and a base with a heater.
The outline of the process for transferring a fine coil pattern to a cylindrical resin substrate will be described below.
（ａ）加圧ヘッド１２に弾性体１３を、ヒータ付台座１５の上にマイクロパターンコイルのコイルパターン金型１４を取付ける。その上で、金型１４上に被成形体である円筒樹脂基材１１をセットする。このとき、コイルパターン金型１４としては、前記したように完全な円筒形状のみならず、半円筒形状或いは、部分円筒形状のマイクロパターンコイルに対応したコイルパターンが描画されたものが用意されている。〔図２（ａ）〕 (A) The elastic body 13 is attached to the pressure head 12, and the coil pattern die 14 of the micro pattern coil is attached to the base 15 with the heater. Then, the cylindrical resin base material 11 which is a molded body is set on the mold 14. At this time, as the coil pattern mold 14, not only a complete cylindrical shape as described above, but also a coil pattern corresponding to a micropattern coil having a semi-cylindrical shape or a partial cylindrical shape is prepared. . [Fig. 2 (a)]
（ｂ）弾性体１３（加圧ヘッド１２）を下降させ、弾性体１３を設定量だけ円筒樹脂基材１１に押し付ける。〔図２（ｂ）〕 (B) The elastic body 13 (pressure head 12) is lowered and the elastic body 13 is pressed against the cylindrical resin substrate 11 by a set amount. [Fig. 2 (b)]
（ｃ）ヒーターを入れ、金型１４を設定温度まで上昇させる。〔図２（ｃ）〕これにより、円筒樹脂基材１１の外周部に金型の形状が転写される。 (C) Turn on the heater and raise the mold 14 to the set temperature. [FIG. 2C] Thereby, the shape of the mold is transferred to the outer peripheral portion of the cylindrical resin base material 11.
（ｄ）金型１４をヒータ付き台座１５の上を移動させ（図では左方）、円筒状被成形体を転動させる。〔図２（ｄ）〕 (D) The mold 14 is moved on the pedestal 15 with heater (left side in the figure) to roll the cylindrical workpiece. [FIG. 2 (d)]
（ｅ）ヒータを切り、金型の温度を下げる。〔図２（ｅ）〕 (E) Turn off the heater and lower the mold temperature. [Fig. 2 (e)]
（ｆ）弾性体１３（加圧ヘッド１２）を上昇させる。〔図２（ｆ）〕 (F) Raise the elastic body 13 (pressure head 12). [FIG. 2 (f)]
次の実施例として、円筒樹脂基材の樹脂材料として好適なポリパラキシリレン樹脂をナノインプリントによりコイルパターンを転写した場合の金型転写性を確認した結果を示す。 As a next example, the result of confirming mold transferability when a coil pattern is transferred by nanoimprinting with a polyparaxylylene resin suitable as a resin material for a cylindrical resin base material will be shown.
ポリパラキシリレン樹脂は、均一な厚みの薄膜をコーティングすることが可能であり、高い絶縁性、耐薬品性、耐熱性に優れており、円筒状のマイクロパターンコイルの形成に好適である。 The polyparaxylylene resin can be coated with a thin film having a uniform thickness, is excellent in high insulation, chemical resistance, and heat resistance, and is suitable for forming a cylindrical micropattern coil.
本願発明者は、円筒状のポリパラキシリレン樹脂基材にマイクロパターンコイルを転写するにあたり、まずポリパラキシリレン樹脂の金型転写性を平面状のポリパラキシリレン樹脂基材で確認した。 In transferring the micropattern coil to the cylindrical polyparaxylylene resin substrate, the present inventor first confirmed the mold transferability of the polyparaxylylene resin with the planar polyparaxylylene resin substrate.
図３Ａは、この確認の際に使用した金型の状態を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した状態である。この金型は、Ｎｉメッキを施した電鋳金型であって、幅１５μm、高さ１５μmの凸状のラインをピッチ２０μmで複数形成して。（図では図の下方向に折れ曲がっている断面台形の凸状ラインを複数個並行に形成したものを示している。） FIG. 3A shows a state in which the state of the mold used for this confirmation is observed with a scanning electron microscope (SEM). This mold is an electroformed mold plated with Ni, and a plurality of convex lines having a width of 15 μm and a height of 15 μm are formed at a pitch of 20 μm. (In the figure, a plurality of trapezoidal convex lines that are bent downward in the figure are formed in parallel.)
この金型を用いて、厚み１５μmのポリパラキシリレン樹脂基材を被成形体として、その平面に、金型形を転写した。このときの成形条件は、金型温度１１０〜１５０℃、加圧力１０７９Ｎ、加圧保持時間３００secとした。 Using this mold, a polyparaxylylene resin substrate having a thickness of 15 μm was used as a molding target, and the mold shape was transferred to the plane. The molding conditions at this time were a mold temperature of 110 to 150 ° C., a pressure of 1079 N, and a pressure holding time of 300 seconds.
図３Ｂは、金型による転写後の、ポリパラキシリレン樹脂基材をＳＥＭで観察した状態を示すものである。金型を示す図３Ａと被成形体ポリパラキシリレン樹脂基材とは鏡像関係にあり、転写による良好な成形状態が確認できた。 FIG. 3B shows a state in which the polyparaxylylene resin substrate after being transferred by the mold is observed with an SEM. 3A showing the mold and the polyparaxylylene resin base material to be molded are in a mirror image relationship, and a good molded state by transfer could be confirmed.
次の実施例として、円筒状のポリパラキシリレン樹脂基材に、前述した実施例２のナノインプリント装置を使用してマイクロパターンコイルを転写した例を示す。 As a next example, an example in which a micropattern coil is transferred to a cylindrical polyparaxylylene resin substrate using the nanoimprint apparatus of Example 2 described above will be shown.
図４は、本実施例において、マイクロパターンコイルのコイルパターンを転写した円筒状樹脂基材の状態をＳＥＭで観察した部分拡大像である。 FIG. 4 is a partially enlarged image obtained by observing the state of the cylindrical resin base material onto which the coil pattern of the micro pattern coil is transferred with an SEM in this example.
この図４に示す円筒状樹脂基材の外径サイズはφ０.４８mmであり、その外周面に幅１１μm、深さ１０μmで矩形渦巻状のコイル形状が形成されている。 The outer diameter size of the cylindrical resin base material shown in FIG. 4 is φ0.48 mm, and a rectangular spiral coil shape with a width of 11 μm and a depth of 10 μm is formed on the outer peripheral surface thereof.
以下、本実施例における、成形条件の概要を記載する。
まず、外径φ０.４５mm、全長３.２mmのステンレス製主軸外周部に、厚さ１５μmポリパラキシリレン樹脂膜をコーティングして円筒状樹脂基材を形成した。
Hereinafter, the outline of the molding conditions in this example will be described.
First, a 15 μm thick polyparaxylylene resin film was coated on the outer periphery of a stainless steel spindle having an outer diameter of 0.45 mm and a total length of 3.2 mm to form a cylindrical resin substrate.
そして、この円筒樹脂基材に、実施例２のナノインプリント装置及び方法により、コイルパターンを転写した。 And the coil pattern was transcribe | transferred to this cylindrical resin base material with the nanoimprint apparatus and method of Example 2. FIG.
このときのナノインプリント装置の成形条件は、金型温度１５０℃、弾性体の押し込み量６０μm、金型移動速度１００μm／secであった。 The molding conditions of the nanoimprint apparatus at this time were a mold temperature of 150 ° C., an indentation amount of 60 μm, and a mold moving speed of 100 μm / sec.
次の実施例として、円筒樹脂基材に形成されている微細なマイクロパターンコイルのコイル溝に、微粒子金属分散インクを充填した上で、スピナー装置で余分な微粒子金属分散インクを除去するプロセスについて具体的に示す。 As a next example, a process of removing excess fine metal dispersed ink with a spinner device after filling a coil groove of a fine micro pattern coil formed on a cylindrical resin base material with a fine particle metal dispersed ink will be described. Indicate.
ここで、本実施例におけるスピナー装置とは、円筒樹脂基材を固定した状態で、所定の回転数及び設定時間により回転動作を行える装置である。 Here, the spinner apparatus in the present embodiment is an apparatus that can perform a rotation operation with a predetermined rotation speed and a set time while the cylindrical resin base material is fixed.
まず、実施例４で形成したマイクロパターンコイル溝が転写されている円筒状のポリパラキシリレン樹脂基材を洗浄し汚れ等を除去し、円筒樹脂基材の表面の状態が同一になるようにする。 First, the cylindrical polyparaxylylene resin base material to which the micropattern coil grooves formed in Example 4 are transferred is cleaned to remove dirt and the like so that the surface state of the cylindrical resin base material becomes the same. To do.
次に、Ａｇ（銀）微粒子金属分散インクに円筒樹脂基材を浸し、毛管現象の性質を利用して微細なマイクロパターンコイルのコイル溝の中にＡｇ微粒子金属分散インクを充填する。 Next, the cylindrical resin base material is dipped in Ag (silver) fine particle metal dispersion ink, and Ag fine particle metal dispersion ink is filled into the coil groove of the micro pattern coil by utilizing the property of capillary action.
尚、本実施例では、微粒子金属分散インクにＡｇ微粒子金属分散インクを使用したが、例えばＡｕ（金）微粒子金属分散インクあるいはＣｕ（銅）微粒子金属分散インクを使用してもよい。 In this embodiment, the Ag fine particle metal dispersion ink is used as the fine particle metal dispersion ink. However, for example, an Au (gold) fine particle metal dispersion ink or a Cu (copper) fine particle metal dispersion ink may be used.
次に、スピナー装置に円筒樹脂基材を固定して、自転又は公転、或いは自転と公転を組合せて回転させることにより、余分なＡｇナノインク（微粒子金属分散インク）を吹き飛ばして除去する。 Next, the cylindrical resin base material is fixed to the spinner device, and rotated or revolved, or rotated and revolved in combination to remove excess Ag nano ink (particulate metal dispersed ink).
図５（ａ）は、スピナーにより、円筒樹脂基材を公転させるときの配置状態を示している。
円筒樹脂基材２１は、スピナー装置２２の回転軸から離れた位置に、円筒樹脂基材２１の中心軸が、スピナー装置２２の回転軸に対して垂直になるように固定配置されている。
Fig.5 (a) has shown the arrangement | positioning state when revolving a cylindrical resin base material with a spinner.
The cylindrical resin substrate 21 is fixedly disposed at a position away from the rotation axis of the spinner device 22 so that the central axis of the cylindrical resin substrate 21 is perpendicular to the rotation axis of the spinner device 22.
図５（ｂ）は、スピナーにより、円筒樹脂基材２１を自転させるときの配置状態を示している。
円筒樹脂基材２１は、スピナー装置２３の回転軸と、円筒樹脂基材２１の中心軸とが、同軸になるように固定配置されている。
FIG.5 (b) has shown the arrangement | positioning state when rotating the cylindrical resin base material 21 with a spinner.
The cylindrical resin base material 21 is fixedly arranged so that the rotation axis of the spinner device 23 and the central axis of the cylindrical resin base material 21 are coaxial.
最適なスピナー装置の回転速度および時間は、「基材の大きさ」、「インクの量」、「インクの粘度」、「基材のスピナー装置への配置状態」等により異なるが、本実施例においては、１回目 ５００rpmで５秒間の公転、２回目 １３００rpmで２０秒間の公転とした条件で良好な結果を得られた。なお、本実施例では１回目、２回目ともスピナーで円筒樹脂基材を公転させたが、スピナーによる円筒樹脂基材の回転を自転のみ、あるいは公転と自転の組み合わせで行ってもよい。 The optimum rotation speed and time of the spinner device vary depending on “the size of the substrate”, “the amount of ink”, “the viscosity of the ink”, “the arrangement state of the substrate on the spinner device”, etc. In the test, good results were obtained under the conditions of the first revolution at 500 rpm for 5 seconds and the second revolution at 1300 rpm for 20 seconds. In this embodiment, the cylindrical resin substrate is revolved by a spinner in both the first and second rotations, but the rotation of the cylindrical resin substrate by the spinner may be performed only by rotation or a combination of revolution and rotation.
すなわち、本実施例では、回転数を２段階に設定したことにより、遠心力で基材全体にＡｇナノインクの液をいきわたらせた上で、余分な液を飛ばすことができた。 That is, in this example, by setting the number of rotations in two stages, it was possible to disperse the excess liquid after the Ag nano-ink liquid was spread over the entire substrate by centrifugal force.
これにより、基材の外周面の余分なＡｇ微粒子金属分散インクの液は吹き飛ばして、ほぼ除去され、マイクロパターンコイルのコイル溝内では、毛管力と回転時の遠心力がつり合いＡｇ微粒子金属分散インクを良好な状態で残すことができた。 As a result, excess Ag fine particle metal dispersion ink liquid on the outer peripheral surface of the base material is blown off and almost removed, and in the coil groove of the micro pattern coil, the capillary force and the centrifugal force during rotation are balanced to make the Ag fine particle metal dispersion ink. Could be left in good condition.
このときの良好な状態とは、マイクロパターンコイルのコイル溝内に完全にＡｇ微粒子金属分散インクが行き渡っており、且つ、円筒樹脂基材の外周部表面に付着しているＡｇ微粒子金属分散インクの最大の厚みは、コイル溝の内部に充填されているＡｇ微粒子金属分散インクの最大の厚みよりも小さい状態をいい、その差は大きいほどよい。 The good state at this time is that the Ag fine particle metal dispersed ink is completely spread in the coil groove of the micro pattern coil and the Ag fine particle metal dispersed ink adhering to the outer peripheral surface of the cylindrical resin base material. The maximum thickness means a state smaller than the maximum thickness of the Ag fine particle metal dispersed ink filled in the coil groove, and the larger the difference, the better.
このような状態で、Ａｇ微粒子金属分散インクを円筒樹脂基材に確実に保持させるためには、コイル溝の幅に対して一定以上の深さが必要となる。 In such a state, in order to securely hold the Ag fine particle metal dispersed ink on the cylindrical resin base material, a certain depth or more is required with respect to the width of the coil groove.
本実施例では、例えば、溝幅２０μm以下の場合に、溝深さが５μm以上あれば、上述した良好な状態が得られることが確認されている。 In this example, for example, when the groove width is 20 μm or less, it is confirmed that the above-described good state can be obtained if the groove depth is 5 μm or more.
次の実施例として、その微粒子金属分散インクを焼成して金属膜を形成し、形成した金属膜の一部をエッチングにより除去するまでのプロセスについて具体的に示す。 As a next example, a process for firing the fine particle metal dispersion ink to form a metal film and removing a part of the formed metal film by etching will be specifically described.
本実施例では、実施例５で形成したＡｇ微粒子金属分散インクを充填後にスピナーで処理を行った円筒樹脂基材を、１５０℃で１時間加熱した。この熱処理により、有機物にＡｇ微粒子が分散しているＡｇ微粒子金属分散インクがＡｇ膜となる。 In this example, the cylindrical resin base material that was treated with a spinner after filling with the Ag fine particle metal-dispersed ink formed in Example 5 was heated at 150 ° C. for 1 hour. By this heat treatment, an Ag fine particle metal-dispersed ink in which Ag fine particles are dispersed in an organic substance becomes an Ag film.
詳しくは、熱処理を行うことにより、最初は揮発成分が蒸発する。その後、残留している有機成分が酸素と反応し燃焼反応によりＨ2ＯやＣＯ2となって気化する。さらに加熱することにより、Ａｇ粒子の凝集による結晶化がおきる。 Specifically, by performing heat treatment, volatile components are initially evaporated. Thereafter, the remaining organic components react with oxygen and are vaporized as H 2 O and CO 2 by a combustion reaction. Further heating causes crystallization due to aggregation of Ag particles.
図６は、１５０℃の環境下におけるＡｇ微粒子金属分散インクの変化を２分後（２ｍｉｎ）、１０分後（１０ｍｉｎ）、３０分後（３０ｍｉｎ）、６０分後（６０ｍｉｎ）の間隔でＳＥＭで観察したものである。 FIG. 6 shows the change of Ag fine particle metal dispersed ink in an environment of 150 ° C. by SEM at intervals of 2 minutes (2 min), 10 minutes (10 min), 30 minutes (30 min), and 60 minutes (60 min). Observed.
熱処理２分後のサンプル表面は平滑であるが、熱処理１０分後では粒が敷き詰められたような形状変化しているのがわかる。この段階でＡｇナノインクがＡｇ膜となっていることが確認できる。 Although the surface of the sample after 2 minutes of heat treatment is smooth, it can be seen that the shape changes as if grains were spread after 10 minutes of heat treatment. At this stage, it can be confirmed that the Ag nano ink is an Ag film.
金属膜を形成した後、硝酸エッチングにより、円筒樹脂基材の金属膜の一部を溶融する。
この時、円筒樹脂基材外周部表面の金属膜は確実に溶融される。溝内に残る金属膜は、メッキを行う際の平滑で良質なシード層となる。
After forming the metal film, a part of the metal film of the cylindrical resin base material is melted by nitric acid etching.
At this time, the metal film on the outer peripheral surface of the cylindrical resin base material is reliably melted. The metal film remaining in the groove becomes a smooth and high-quality seed layer for plating.
尚、本実施例では、エッチングに硝酸を使用したが、硝酸以外にも、リン酸、酢酸、及びこれらの混合酸を用いることができる。 In this embodiment, nitric acid is used for etching, but phosphoric acid, acetic acid, and mixed acids thereof can be used in addition to nitric acid.
次の実施例として、パターンコイル溝内に残留している金属膜に銅メッキ等を施すことにより、配線を形成するプロセスについて具体的に示す。 As a next embodiment, a process for forming wiring by performing copper plating on the metal film remaining in the pattern coil groove will be specifically described.
本実施例では、実施例６で、シード層である金属膜を形成した円筒樹脂基材のマイクロパターンコイルのコイル溝に電気メッキを行い配線を形成する。 In this example, wiring is formed by electroplating the coil groove of the micropattern coil of the cylindrical resin base material on which the metal film as the seed layer is formed in Example 6.
図７Ａは、本実施例により銅メッキを行った円筒樹脂基材であり、円筒状マイクロパターンコイル完成品の外観を示すものである。本図面では、ＳＵＳ製の主軸に、透明樹脂をコーティングして形成した樹脂薄膜に、上記した実施例のプロセスを経て、銅メッキによりコイルが形成されたものを示している。 FIG. 7A is a cylindrical resin base material plated with copper according to the present embodiment, and shows the appearance of a finished cylindrical micropattern coil. In this drawing, a resin thin film formed by coating a SUS main shaft with a transparent resin and having a coil formed by copper plating through the process of the above-described embodiment is shown.
図７Ｂは、銅メッキ前の円筒樹脂基材におけるマイクロパターンコイルのコイル溝部分の一部をＳＥＭで観察したものを示している。
溝部分にはＡｇ膜がシード層として形成されていることがわかる。
FIG. 7B shows a part of the coil groove portion of the micropattern coil in the cylindrical resin base material before copper plating observed by SEM.
It can be seen that an Ag film is formed as a seed layer in the groove portion.
図７Ｃは、銅メッキ後の円筒樹脂基材におけるマイクロパターンコイル溝部分の一部をＳＥＭで観察したものを示している。
溝部分には銅メッキがなされ、配線が形成されていることがわかる。
FIG. 7C shows a part of the micro-pattern coil groove portion of the cylindrical resin base material after copper plating observed with an SEM.
It can be seen that the groove portion is plated with copper and wiring is formed.
本実施例において処理した銅メッキ及びシード層の金属膜は、化学的に処理して円筒樹脂基材から取り外すことができる。銅メッキ及びシード層の金属膜を取り外した円筒樹脂基材は再度、金属膜形成〜銅メッキ処理を行い配線を形成することができるものであり、リサイクル性を有している。 The copper plating and seed layer metal films treated in this example can be chemically treated and removed from the cylindrical resin substrate. The cylindrical resin base material from which the metal film of the copper plating and seed layer has been removed can be subjected to metal film formation to copper plating again to form wiring, and has recyclability.
次の実施例として、円筒状のマイクロパターンコイルの外周部を絶縁体で複数層被覆し、各層間を電気的に接続した形態について図８を用いて説明する。 As a next embodiment, a configuration in which the outer peripheral portion of a cylindrical micro-pattern coil is covered with a plurality of layers with an insulator and the respective layers are electrically connected will be described with reference to FIG.
図８Ａ（ａ）は、前述した実施例７の円筒状マイクロパターンコイルを簡易的に表したものである。
ステンレス材からなる主軸Ｓの外周部にポリパラキシリレン樹脂部Ｐ１がコーティングされており、ポリパラキシリレン樹脂部Ｐ１の表面部分にナノインプリントにより形成された３相分のマイクロパターンコイルのコイル溝が形成されている。そしてコイル溝の内側に導電体Ｃが配置されている構成である。
FIG. 8A (a) is a simplified representation of the cylindrical micropattern coil of Example 7 described above.
A polyparaxylylene resin portion P1 is coated on the outer periphery of the main spindle S made of stainless steel, and a coil groove of a micropattern coil for three phases formed by nanoimprinting on the surface portion of the polyparaxylylene resin portion P1. Is formed. And it is the structure by which the conductor C is arrange | positioned inside the coil groove | channel.
本実施例では、図８Ａ（ａ）の状態から図８Ａ（ｂ）に示すように、ポリパラキシリレン樹脂を、更にポリパラキシリレン樹脂部Ｐ１にコーティングする。 In this example, as shown in FIG. 8A (b) from the state of FIG. 8A (a), the polyparaxylylene resin is further coated on the polyparaxylylene resin portion P1.
次に、図８Ａ（ｃ）に示すように、ポリパラキシリレン樹脂をポリパラキシリレン樹脂部Ｐ２にコーティングした上で、第１層であるポリパラキシリレン樹脂部Ｐ１と同様の方法により、３相のパターンコイルを形成する。また、ポリパラキシリレン樹脂部Ｐ１とポリパラキシリレン樹脂部Ｐ２とのパターンコイルとは層間で電気的に接続されている。 Next, as shown in FIG. 8A (c), after the polyparaxylylene resin is coated on the polyparaxylylene resin part P2, by the same method as the polyparaxylylene resin part P1 as the first layer, A three-phase pattern coil is formed. The pattern coils of the polyparaxylylene resin part P1 and the polyparaxylylene resin part P2 are electrically connected between the layers.
また、ポリパラキシリレン樹脂部Ｐ２に形成されている３相のコイルは、各々結線されている。
すなわち、ポリパラキシリレン樹脂部Ｐ１とＰ２の計２層の各層に形成された３相のコイルは図８Ｂに示すように連結され、中性点Ｎで結線されている。
Further, the three-phase coils formed in the polyparaxylylene resin portion P2 are connected to each other.
That is, the three-phase coils formed in each of the total two layers of the polyparaxylylene resin parts P1 and P2 are connected as shown in FIG. 8B and connected at the neutral point N.
次に、図８Ａ（ｄ）に示すように、ポリパラキシリレン樹脂Ｐ３をポリパラキシリレン樹脂部Ｐ２にコーティングすることで絶縁処理がされる。 Next, as shown in FIG. 8A (d), the polyparaxylylene resin P3 is coated on the polyparaxylylene resin portion P2 to be insulated.
最終的にステンレス材からなる主軸Ｓを、その外周部にコーティングされたポリパラキシリレン樹脂部Ｐから取り外す。この時、ステンレス材とポリパラキシリレン樹脂材との関係において非粘着性が高い為、極めて容易に取り外すことができる。 Finally, the spindle S made of stainless steel is removed from the polyparaxylylene resin portion P coated on the outer peripheral portion thereof. At this time, since the non-adhesiveness is high in the relationship between the stainless steel material and the polyparaxylylene resin material, it can be removed very easily.
尚、本実施例では、ポリパラキシリレン樹脂による絶縁体部分の３層構造＋マイクロパターンコイルの２層構造としたが、様々な絶縁材料の構成が可能である。 In the present embodiment, a three-layer structure of an insulator portion made of polyparaxylylene resin + a two-layer structure of a micropattern coil is used, but various insulating material configurations are possible.
次の実施例として、円筒状のマイクロパターンコイルをマイクロモータに搭載した状態について説明する。 As a next embodiment, a state in which a cylindrical micro pattern coil is mounted on a micro motor will be described.
図９Ａは、本実施例による外径φ１．０mmの円筒型ブラシレスモータ３０の斜視図である。
該ブラシレスモータのハウジング内壁面には、主軸部分を取り外した本願発明の円筒状マイクロパターンコイル３１が固着されている。該円筒状マイクロパターンコイルの給電部は円筒基材の外周面の一部分に集中して、配置しており、ハウジング及びフランジの形状により露出している。
FIG. 9A is a perspective view of a cylindrical brushless motor 30 having an outer diameter of φ1.0 mm according to the present embodiment.
A cylindrical micropattern coil 31 of the present invention from which the main shaft portion is removed is fixed to the inner wall surface of the brushless motor. The feeding portion of the cylindrical micro-pattern coil is concentrated on a part of the outer peripheral surface of the cylindrical base material and is exposed by the shape of the housing and the flange.
図９Ｂは、該円筒型ブラシレスモータ３０の現物を示すものである。 FIG. 9B shows an actual product of the cylindrical brushless motor 30.
本実施例では、外径φ１．０mmの円筒型ブラシレスモータとしたが、本発明の円筒状マイクロパターンコイルを用いて更に極小径サイズの円筒型ブラシレスモータを製作することも可能である。円筒型ブラシレスモータのハウジングケースの加工限界を考慮したとしても外径φ０．５mmの円筒型ブラシレスモータが実現可能であるといえる。 In this embodiment, a cylindrical brushless motor having an outer diameter of φ1.0 mm is used. However, it is also possible to manufacture a cylindrical brushless motor having a further minimum diameter using the cylindrical micropattern coil of the present invention. Even if the processing limit of the housing case of the cylindrical brushless motor is taken into consideration, it can be said that a cylindrical brushless motor having an outer diameter of φ0.5 mm can be realized.
以上述べてきた各実施例は、矛盾しない範囲で適宜組み合わせて適用することも可能である。 The embodiments described above can be applied in appropriate combinations within a consistent range.
本発明は、極小サイズの円筒状（半円筒、部分円筒を含む）マイクロパターンコイルを要するものであれば、種々の用途に用いるものについて、同様に適用することができる。 The present invention can be similarly applied to those used for various purposes as long as it requires a micro-size coil of a very small size (including a semi-cylinder and a partial cylinder).
１ 主軸
２ 樹脂膜
３ 洗浄液
４ 微粒子金属分散インク
５ 金属膜
６ 銅メッキ
１１、２１ 円筒樹脂基材
１２ 加圧ヘッド
１３ 弾性体
１４ コイルパターンの金型
１５ ヒータ付台座
２２、２３ スピナー装置
３０ 円筒型ブラシレスモータ
３１ 円筒状マイクロパターンコイル
ｇ 溝形状
Ｃ 導電体
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３ 樹脂部
Ｓ 主軸部
Ｎ 中性点
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Main axis | shaft 2 Resin film 3 Cleaning liquid 4 Fine particle metal dispersion ink 5 Metal film 6 Copper plating 11, 21 Cylindrical resin base material 12 Pressurization head 13 Elastic body 14 Coil pattern metal mold | die 15 With heater base 22, 23 Spinner apparatus 30 Cylindrical type Brushless motor 31 Cylindrical micro pattern coil g Groove shape C Conductors P1, P2, P3 Resin part S Main shaft part N Neutral point
Claims (8)
前記円筒状基材の前記マイクロパターンコイルのコイル溝の形成される部分は、樹脂材料からなり、
前記コイル溝は、幅２０μｍ以下、深さ５μｍ以上であって、
前記コイル溝の内側には、金属膜が形成されており、
前記金属膜上に、前記導電体が充填されていることを特徴とする円筒状マイクロパターンコイル。 In the cylindrical micro pattern coil in which the conductor is filled in the pattern coil groove formed in the cylindrical base material,
The portion of the cylindrical base material where the coil groove of the micro pattern coil is formed is made of a resin material,
The coil groove has a width of 20 μm or less and a depth of 5 μm or more,
A metal film is formed inside the coil groove,
A cylindrical micropattern coil, wherein the conductor is filled on the metal film.
前記円筒状基材に形成される前記コイル溝は、ナノインプリント法を用いて形成されたものであり、
前記金属膜は、微粒子金属分散インクを焼成することにより形成されたものであり、
前記導電体は、前記金属膜上にメッキ処理を施すことにより、前記コイル溝に充填されたものであることを特徴とする円筒状マイクロパターンコイル。 In the cylindrical micro pattern coil according to claim 1,
The coil groove formed in the cylindrical base material is formed using a nanoimprint method,
The metal film is formed by firing fine particle metal dispersion ink,
The cylindrical micro-pattern coil, wherein the conductor is filled in the coil groove by performing a plating process on the metal film.
前記樹脂材料はポリパラキシリレン樹脂であることを特徴とする円筒状マイクロパターンコイル。 In the cylindrical micro pattern coil according to claim 1 or 2,
A cylindrical micropattern coil, wherein the resin material is polyparaxylylene resin.
前記金属膜の膜材は、金、銀、銅の何れかであることを特徴とする円筒状マイクロパターンコイル。 In the cylindrical micro pattern coil according to claim 1 or 2,
A cylindrical micro-pattern coil, wherein the metal film material is any one of gold, silver, and copper.
前記導電体は銅であることを特徴とする円筒状マイクロパターンコイル。 In the cylindrical micro pattern coil according to claim 1 or 2,
A cylindrical micro-pattern coil, wherein the conductor is copper.
前記円筒状基材に形成された前記コイル溝に充填される前記導電体と、前記円筒状基材を被覆する絶縁体が、複数層形成され、電気的に層間接続され、最表層は絶縁体で構成されることを特徴とする円筒状マイクロパターンコイル。 In the cylindrical micro pattern coil according to any one of claims 1 to 5,
A plurality of layers of the conductor filled in the coil groove formed in the cylindrical base material and an insulator covering the cylindrical base material are formed and electrically connected to each other, and the outermost layer is an insulator. A cylindrical micro pattern coil comprising:
ナノインプリントにより、コイルパターンを前記樹脂基材に転写する工程と、
前記コイルパターンが転写された樹脂基材を洗浄により、金属膜形成時の密着性を向上させる下地処理工程と、
微粒子金属分散インクを毛管現象により、前記転写されたコイルパターンのコイル溝に充填する工程と、
スピナーで余分な前記微粒子金属分散インクを除去する工程と、
前記微粒子金属分散インクを焼成して金属膜を形成する工程と、
溶液エッチングにより、一部の前記金属膜を除去する工程と、
前記コイル溝内に残る金属膜にメッキを施す工程と、
を含んでなる円筒状マイクロパターンコイルの製造方法。 Forming a resin base material by coating a resin film on the main shaft;
A step of transferring a coil pattern to the resin base material by nanoimprint;
By cleaning the resin substrate to which the coil pattern has been transferred, a base treatment process for improving the adhesion at the time of forming the metal film,
Filling the coil grooves of the transferred coil pattern by capillary phenomenon with fine particle metal dispersion ink;
Removing excess particulate metal dispersion ink with a spinner;
Baking the particulate metal-dispersed ink to form a metal film;
Removing a part of the metal film by solution etching;
Plating the metal film remaining in the coil groove;
A method for producing a cylindrical micropattern coil comprising:
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