JPWO2019026819A1 - アクチュエータ - Google Patents

Abstract

アクチュエータ（４０１）は、コイル（Ｌ１）を有するコイル基板（１０１）（コイル基板部）と、複数の絶縁基材層を積層してなるベース基板（２０１）（ベース基板部）と、ベース基板（２０１）に設けられるキャパシタ（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３）と、コイル（Ｌ１）からの磁界を受ける磁石（４）と、を備える。ベース基板（２０１）には、コイル駆動回路が形成されている。ベース基板（２０１）は、コイル（Ｌ１）の巻回軸方向（Ｚ軸方向）から視てコイル（Ｌ１）に重なる部分を、複数の絶縁基材層の積層方向（Ｚ軸方向）で二分割したときに、コイル（Ｌ１）に近接する第１領域（Ｆ１）と、コイル（Ｌ１）から離れた第２領域（Ｆ２）と、を有する。キャパシタ（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３）は、第２領域（Ｆ２）よりも第１領域（Ｆ１）に高密度で配置されている。

Description

本発明は、アクチュエータに関し、特にコイルと磁石との相互作用により一方を移動させるアクチュエータに関する。

従来、コイルを備え、電磁力によって駆動する各種アクチュエータが知られている。例えば、特許文献１には、コイルが形成されたコイル基板部と、コイルを駆動するコイル駆動回路が形成されたベース基板部と、を備えるアクチュエータが開示されている。このアクチュエータは、コイルから生じる磁界によって、磁石が設けられた可動体を移動させる。

特開２０１６−１９１８４９号公報

しかし、省スペース化等のために、ベース基板に配線を高密度で形成した場合、コイルと接続されない他の配線が、コイルの近傍に配置されることがある。そして、その他の配線からの磁界（ノイズ）が、コイルから生じる磁界に干渉する虞がある。

本発明の目的は、ベース基板部に形成される他の配線からのノイズの影響を抑制し、特性のばらつきを抑制したアクチュエータを提供することにある。

（１）本発明のアクチュエータは、
コイルを有するコイル基板部と、
コイル駆動回路が形成され、複数の絶縁基材層を積層してなるベース基板部と、
前記ベース基板部に設けられるキャパシタと、
前記コイルが発生する磁界を受ける磁石と、
を備え、
前記ベース基板部は、前記コイルの巻回軸方向から視て前記コイルに重なる部分を、前記複数の絶縁基材層の積層方向で二分割したときに、前記コイルに近接する第１領域と、前記コイルから離れた第２領域と、を有し、
前記キャパシタは、前記第２領域よりも高密度で前記第１領域に配置されることを特徴とする。

キャパシタが配置される部分は、大きな容量を形成するため、導体の体積密度が他の部分よりも高い。そのため、コイル近傍（ベース基板部の第１領域）に、導体の体積密度の高いキャパシタを高密度に配置することにより、コイル近傍における導体の体積密度が高まり、ベース基板部からのノイズを効果的に遮蔽できる。特に、キャパシタは、大きな面積を持つ導体同士が近接して配置されているため、シールド効果が高い。したがって、この構成により、コイルに対する、ベース基板部から発生するノイズの影響が抑制され、アクチュエータ特性の変動が抑制される。

（２）上記（１）において、前記ベース基板部に形成され、前記コイルに接続されない他の配線を備え、前記キャパシタは、前記他の配線とグランドとの間に接続されることが好ましい。この構成によれば、コイル近傍に配置されたキャパシタによって、他の配線に重畳されたノイズが除去（シャント）されるため、コイルに対する、他の配線から生じるノイズの影響を抑制できる。

（３）上記（２）において、前記ベース基板部は、前記第１領域または前記第２領域に配置されるグランド導体を有し、前記キャパシタは、前記グランド導体に接続されることが好ましい。この構成によれば、長い配線を引き回すことなく、キャパシタをグランドに接続できるため、キャパシタとグランドとの間の配線における導体抵抗や寄生インダクタンスを小さくできる。そのため、キャパシタによるノイズ（他の配線に重畳されたノイズ）の除去効果が高まる。

（４）上記（１）から（３）のいずれかにおいて、前記コイル基板部は、コイル基板であり、前記ベース基板部は、ベース基板であり、前記キャパシタは、前記絶縁基材層より剛性が高く、前記ベース基板のうち、前記巻回軸方向から視て前記コイル基板に重なる基板実装領域に配置されることが好ましい。この構成によれば、コイル近傍（基板実装領域）の剛性が高まるため、ベース基板部に外力等が加わった場合でも、コイル近傍の変形は抑制される。そのため、この構成により、ベース基板部の変形に伴うコイルの変形、位置ずれや傾き等が抑制され、結果的にアクチュエータの特性変動が抑制される。

（５）上記（１）から（４）のいずれかにおいて、前記ベース基板部は、可撓性を有する可撓部と、前記可撓部に接続される外部接続用の接続部とを有することが好ましい。この構成により、可撓部の可撓性を利用して（可撓部を曲げた状態で）、接続部を他の基板等に容易に接続することができる。また、この構成によれば、接続部に外力が加わった場合（例えば、接続部に接続される他の基板等が移動した場合）でも、コイルおよびキャパシタ等に対して応力が伝わり難い。そのため、コイル等に応力が伝わることに起因する、アクチュエータの特性変化を抑制できる。

本発明によれば、ベース基板部に形成される他の配線からのノイズの影響を抑制し、特性のばらつきを抑制したアクチュエータを実現できる。

図１は、第１の実施形態に係るアクチュエータ４０１の断面図である。 図２は、基板実装領域ＳＭＥを示すアクチュエータ４０１の断面図である。 図３（Ａ）は第１の実施形態に係るコイル基板１０１の平面図であり、図３（Ｂ）はコイル基板１０１の断面図である。 図４は、第１の実施形態に係るベース基板２０１の断面図である。 図５はコイル基板１０１の製造工程を順に示す断面図である。 図６はベース基板２０１の製造工程を順に示す断面図である。 図７は、第２の実施形態に係るアクチュエータ４０２の断面図である。 図８は、第３の実施形態に係るアクチュエータ４０３の断面図である。

以降、図を参照して幾つかの具体的な例を挙げて、本発明を実施するための複数の形態を示す。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の実施形態以降では第１の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。

《第１の実施形態》
図１は、第１の実施形態に係るアクチュエータ４０１の断面図である。図２は、基板実装領域ＳＭＥを示すアクチュエータ４０１の断面図である。図３（Ａ）は第１の実施形態に係るコイル基板１０１の平面図であり、図３（Ｂ）はコイル基板１０１の断面図である。図４は、第１の実施形態に係るベース基板２０１の断面図である。図１、図２、図３（Ｂ）および図４において、各部の厚みは誇張して図示している。このことは以降に示す各断面図でも同様である。また、図３（Ａ）では、構造を分かりやすくするため、コイル形成領域ＬＦＥをハッチングで示している。また、図１および図４では、キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３が有するキャパシタ電極ＣＥ（内部電極）を図示している。

本発明の「アクチュエータ」は、後に詳述するように、コイルを有するコイル基板部とベース基板部とを備え、コイルが発生する磁界によって、磁石が設けられた可動体を移動させるものである。

アクチュエータ４０１は、コイル基板１０１、ベース基板２０１、ベース基板２０１に設けられたキャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３、ＩＣ１および磁石４等を備える。

本実施形態では、このコイル基板１０１が本発明における「コイル基板部」に相当し、ベース基板２０１が本発明における「ベース基板部」に相当する。

コイル基板１０１は、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、基材１０、コイルＬ１、接続用電極Ｐ１，Ｐ２等を有する。

基材１０は、長手方向がＸ軸方向に一致する略直方体であり、互いに対向する第１主面ＶＳ１と第２主面ＶＳ２とを有する。基材１０は、熱可塑性樹脂からなる複数の絶縁基材層を積層して形成された積層体である。基材１０は、例えば液晶ポリマー（ＬＣＰ）またはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）を主材料とする略直方体である。

コイルＬ１は、基材１０の内部に形成される約４ターンのコイルであり、複数の絶縁基材層の積層方向（Ｚ軸方向）に沿った巻回軸ＡＸを有する。具体的には、コイルＬ１は、コイル導体３１，３２および層間接続導体（不図示）によって構成される。これらコイル導体３１，３２は、それぞれ異なる絶縁基材層に形成される約２ターンの矩形スパイラル状の導体パターンである。コイル導体３１の第１端は、層間接続導体（不図示）を介してコイル導体３２の第１端に接続されている。コイル導体３１，３２は例えばＣｕ箔等の導体パターンである。

接続用電極Ｐ１，Ｐ２は、基材１０の第１主面ＶＳ１に形成される矩形の導体パターンである。接続用電極Ｐ１は、コイルＬ１の第１端（コイル導体３１の第２端）に接続され、接続用電極Ｐ２は、コイルＬ１の第２端（コイル導体３２の第２端）に接続されている。接続用電極Ｐ１，Ｐ２は、例えばＣｕ箔等の導体パターンである。

ベース基板２０１は、基材２０、接続用電極ＥＰ１，ＥＰ２，ＥＰ１１，ＥＰ１２、導体パターン４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，６１，６２，６３、グランド導体Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３および層間接続導体等を有する。ベース基板２０１には、コイルＬ１を駆動するためのコイル駆動回路が形成されている。

基材２０は、長手方向がＸ軸方向に一致する直方体である。基材２０は、熱可塑性樹脂からなる複数の絶縁基材層を積層して形成される積層体である。基材２０は、例えば液晶ポリマー（ＬＣＰ）またはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）を主材料とする直方体である。

接続用電極ＥＰ１，ＥＰ２，ＥＰ１１，ＥＰ１２は、基材２０の表面（図４における基材２０の上面）に形成される導体パターンである。導体パターン４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，６１，６２，６３およびグランド導体Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３は、基材２０の内部に形成される導体パターンである。図１に示すように、導体パターン４６，４７，４８およびグランド導体Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３は、第１領域Ｆ１（後に詳述する）に配置されている。また、導体パターン４５，６１，６２，６３は、第２領域Ｆ２（後に詳述する）に配置されている。接続用電極ＥＰ１，ＥＰ２，ＥＰ１１，ＥＰ１２、導体パターン４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，６１，６２およびグランド導体Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３は、例えばＣｕ箔等の導体パターンである。

図４等に示すように、接続用電極ＥＰ１１は、基材２０の内部に形成される層間接続導体および導体パターン４１，４２，４３，４４，４５を介して、導体パターン４６に接続されている。図示を省略するが、これら接続用電極ＥＰ１１、導体パターン４１，４２，４３，４４，４５，４６および層間接続導体で形成される配線は、コイルＬ１に接続されていない。また、導体パターン４７，４８も、コイルＬ１に接続されていない。

本実施形態では、これら接続用電極ＥＰ１１、導体パターン４１，４２，４３，４４，４５，４６および層間接続導体で形成される配線が、本発明における「他の配線」の一例である。

キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、基材２０の内部に配置されており、それぞれ異なる周波数特性を有する。キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、基材２０を形成する絶縁基材層よりも剛性が高い。キャパシタＣ１は、はんだ等の導電性接合材を介して、導体パターン４６およびグランド導体Ｇ１に接続されている。キャパシタＣ２は、はんだ等の導電性接合材を介して、導体パターン４７およびグランド導体Ｇ２に接続されている。キャパシタＣ３は、はんだ等の導電性接合材を介して、導体パターン４８およびグランド導体Ｇ３に接続されている。図示を省略するが、キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、他の配線とグランドとの間にそれぞれシャント接続されている。キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、例えば、基材２０を形成する絶縁基材層よりも剛性が高い基材を含んだ、積基層型セラミックコンデンサである。

図１に示すように、コイル基板１０１は、ベース基板２０１に実装されている。具体的には、コイル基板１０１の接続用電極Ｐ１，Ｐ２が、はんだ等の導電性接合材を介して、接続用電極ＥＰ１，ＥＰ２に接続される。また、ＩＣ１は、ベース基板２０１に実装されている。具体的には、ＩＣ１の端子が、はんだ等の導電性接合材を介して、ベース基板２０１の接続用電極ＥＰ１１，ＥＰ１２に接続される。ＩＣ１は例えばマイクロプロセッサチップや電源回路モジュール等である。

図１に示すように、ベース基板２０１は、第１領域Ｆ１および第２領域Ｆ２を有する。具体的には、本実施形態に係る第１領域Ｆ１は、ベース基板２０１（基材２０）のうち、コイルＬ１の巻回軸方向（Ｚ軸方向）から視てコイル形成領域ＬＦＥに重なる部分を、基材２０を形成する複数の絶縁基材層の積層方向（Ｚ軸方向）で二分割したとき（図１における分割平面ＭＳで分割したとき）に、コイルＬ１に近接する領域を言う。また、本実施形態に係る第２領域Ｆ２は、ベース基板２０１のうち、Ｚ軸方向から視てコイル形成領域ＬＦＥに重なる部分を、Ｚ軸方向で二分割したときに、コイルＬ１から離れている領域を言う。

なお、本実施形態では、基材２０をＺ軸方向の中央で、分割平面ＭＳによって二分割した例を示したが、基材２０を二分割する位置はこれに限定されるものではない。基材２０をＺ軸方向の任意の位置で、分割平面ＭＳによって二分割してもよい。すなわち、第１領域Ｆ１のＺ軸方向の厚みと、第２領域Ｆ２のＺ軸方向の厚みとは異なっていてもよい。

図１に示すように、キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、第２領域Ｆ２よりも高密度（高い体積密度）で第１領域Ｆ１に配置されている。また、図２に示すように、キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、基板実装領域ＳＭＥに配置されている。基板実装領域ＳＭＥは、ベース基板２０１（基材２０）のうち、巻回軸ＡＸ方向（Ｚ軸方向）から視て、コイル基板１０１に重なる部分である。

磁石４は、可動体（不図示）に取り付けられている。磁石４は、コイル基板１０１を挟んで、ベース基板２０１とは反対側（＋Ｚ方向）に配置されている。磁石は例えば永久磁石である。

アクチュエータ４０１は、例えば次のように用いられる。コイルＬ１に所定の電流を流すと、コイルＬ１から放射される磁界によって、磁石４は平面方向（例えば、Ｘ軸方向）に変位する（図１における白抜き矢印参照。）。

本実施形態に係るアクチュエータ４０１によれば、次のような効果を奏する。

（ａ）キャパシタが配置される部分は、大きな容量を形成するため、導体の体積密度が他の部分よりも高い。そのため、本実施形態のようにコイルＬ１近傍（ベース基板２０１の第１領域Ｆ１）に導体の体積密度の高いキャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３を高密度に配置することにより、コイル近傍における導体の体積密度が高まり、ベース基板２０１からのノイズ（例えば、導体パターン６１，６２，６３から生じるノイズ）を効果的に遮蔽できる。特に、キャパシタは、大きな面積を持つ導体同士が近接して配置されているため、シールド効果が高い。したがって、この構成により、コイルＬ１に対する、ベース基板２０１から発生するノイズの影響が抑制され、アクチュエータ特性の変動が抑制される。

なお、本実施形態では、キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３が積層型セラミックコンデンサである例を示したが、この構成に限定されるものではない。キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、例えば、ベース基板２０１の基材２０に形成される複数の導体パターンにより形成されるキャパシタでもよい。

（ｂ）また、本実施形態では、キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３が、コイルＬ１に接続されない他の配線とグランドとの間に接続されている。この構成によれば、コイルＬ１近傍に配置されたキャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３によって、他の配線に重畳されたノイズが除去（シャント）されるため、コイルＬ１に対する、他の配線から生じるノイズの影響を抑制できる。

（ｃ）さらに、本実施形態では、第１領域Ｆ１に配置されたキャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３が、コイルＬ１近傍（第１領域Ｆ１）に配置されるグランド導体Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３に接続されている。この構成によれば、長い配線を引き回すことなく、キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３をグランドに接続できるため、キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３とグランドとの間の配線における導体抵抗や寄生インダクタンスを小さくできる。そのため、キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３によるノイズ（他の配線に重畳されたノイズ）の除去効果が高まる。

（ｄ）本実施形態では、それぞれ異なる周波数特性を有する複数のキャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３を有する。この構成によれば、様々な周波数のノイズを除去できるため、より広帯域のノイズ除去効果を実現できる。

（ｅ）本実施形態では、基材２０を形成する複数の絶縁基材層よりも剛性の高い基材を含んだキャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３が、ベース基板２０１のうち、巻回軸ＡＸ方向（Ｚ軸方向）から視てコイル基板１０１に重なる基板実装領域ＳＭＥに配置されている。この構成によれば、ベース基板２０１の基材２０に形成される複数の導体パターンでキャパシタを形成する場合と比較して、コイルＬ１近傍（基板実装領域ＳＭＥ）の剛性が高まるため、ベース基板２０１に外力等が加わった場合でも、コイルＬ１近傍の変形は抑制される。そのため、この構成により、ベース基板２０１の変形に伴うコイルＬ１の変形、位置ずれや傾き等が抑制され、結果的にアクチュエータの特性変動が抑制される。

（ｆ）また、キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、ベース基板２０１の基材２０よりも高い誘電率を有する基材を含んでいることが好ましい。この構成によれば、ベース基板２０１の基材２０に形成される複数の導体パターンで同じ容量のキャパシタを形成する場合と比較して、ベース基板２０１に部品として内蔵されるキャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３を小型化しやすくなり、ベース基板２０１全体を薄型化できる。

（ｇ）なお、本実施形態に示すように、キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３が積層型コンデンサであり、キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３の基材を形成する絶縁層の厚みが、基材２０を形成する複数の絶縁基材層の厚みよりも薄いことが好ましい。キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３を基材２０に形成される複数の導体パターンで構成する場合、基材２０を形成する絶縁基材層の積層数が増えるため、製造工程やコストが増加してしまう。これに対して上記構成によれば、基材２０を形成する絶縁基材層の積層数を増やす必要がないため、製造工程やコストの増加を抑えることができる。また、この構成によれば、キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３を基材２０に形成する複数の導体パターンで構成する場合に比べて、ベース基板２０１を小型化（薄型化）できる。さらに、この構成によれば、基材２０に形成される複数の導体パターンでキャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３を構成する場合に比べて、キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３が有する複数のキャパシタ電極の間隔を小さくできるため、ノイズの遮蔽効果（シールド効果）が高まる。

（ｈ）本実施形態では、図１および図４に示すように、キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３が有する複数のキャパシタ電極ＣＥ（内部電極）は、ベース基板２０１に対してコイルＬ１が位置する方向（Ｚ軸方向）に対して対向する面を有する。この構成によれば、コイルＬ１に対する、キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３によるシールド効果をさらに高めることができる。

（ｉ）また、本実施形態で示したように、隣接する複数のキャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、ベース基板２０１の側面視で（Ｘ軸方向またはＹ軸方向）から視て、重なることが好ましい。より好ましくは、隣接する複数のキャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、基材２０を形成する複数の絶縁基材層の積層方向（Ｚ軸方向）の同じ位置に配置される、すなわち、同一平面（ＸＹ平面）上に配置されていることが望ましい。この構成によれば、複数のキャパシタによってベース基板２０１からのノイズが遮蔽されやすくなり、シールド効果をより高めることができる。

（ｊ）本実施形態では、コイル基板１０１の基材１０、およびベース基板２０１の基材２０が、同一主成分の材料（液晶ポリマー）からなる。この構成により、コイル基板１０１の基材１０とベース基板２０１の基材２０との線膨張係数が略一致する。そのため、コイル基板１０１をベース基板２０１に実装するとき（または、実装後）の温度変化による、基材１０と基材２０との線膨張係数差に起因した反りの発生は抑制される。したがって、この構成により、コイル基板１０１の接続用電極Ｐ１，Ｐ２と、ベース基板２０１の接続用電極ＥＰ１，ＥＰ２との間の接合不良が抑制される。

（ｋ）本実施形態では、基材１０が複数の絶縁基材層を積層して形成される積層体であり、コイルＬ１が２以上の絶縁基材層に形成される複数のコイル導体３１，３２を含んで形成されている。２以上の絶縁基材層にそれぞれ形成される複数のコイル導体３１，３２を含んでコイルＬ１を構成する場合、所望のコイル特性から変動しないように、複数の絶縁基材層（複数のコイル導体）同士を高い位置精度で積層する必要がある。そのため、コイル基板部とベース基板部とを一つの基材に一体形成した場合、良品率が低下する虞がある。これに対して、本実施形態に係るアクチュエータ４０１では、積層時に高い位置精度が要求されるコイル基板１０１（コイル基板部）と、ベース基板２０１（ベース基板部）とが別体である。そのため、この構成により、コイル基板部とベース基板部とを一体形成する場合（コイル基板部とベース基板部とを一つの基材で形成する場合）に比べて、アクチュエータの良品率を高めることができる。

本実施形態に係るコイル基板１０１は、例えば次のような工程で製造される。図５はコイル基板１０１の製造工程を順に示す断面図である。なお、図５では、説明の都合上ワンチップ（個片）での製造工程で説明するが、実装の多層基板の製造工程は集合基板状態で行われる。

まず、図５中の（１）に示すように、複数の絶縁基材層１１，１２，１３を準備する。絶縁基材層１１，１２，１３は、例えば液晶ポリマー（ＬＣＰ）またはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の熱可塑性樹脂シートである。

その後、複数の絶縁基材層１１，１２，１３に、コイル導体３１，３２および接続用電極Ｐ１，Ｐ２等を形成する。具体的には、集合基板状態の絶縁基材層１１，１２，１３の片面に、金属箔（例えばＣｕ箔）をラミネートし、その後、その金属箔をフォトリソグラフィでパターニングする。これにより、集合基板状態の絶縁基材層１１にコイル導体３１を形成し、集合基板状態の絶縁基材層１２にコイル導体３２を形成し、集合基板状態の絶縁基材層１３に接続用電極Ｐ１，Ｐ２を形成する。

また、複数の絶縁基材層１２，１３には、層間接続導体が形成される。層間接続導体は、絶縁基材層１２，１３にレーザー等で貫通孔を設けた後、Ｃｕ，Ｓｎ等のうち１以上もしくはそれらの合金を含む導電性ペーストを配設（充填）し、後の加熱加圧で硬化させることによって設けられる。そのため、層間接続導体は、後の加熱加圧時の温度よりも融点（溶融温度）が低い材料とする。

次に、図５中の（２）に示すように、絶縁基材層１３，１２，１１の順に積層する。その後、積層した絶縁基材層１１，１２，１３を加熱加圧することにより、集合基板状態の基材１０を形成する。この工程により、コイル導体３１，３２が層間接続導体（不図示）を介して接続され、これらコイル導体３１，３２および層間接続導体によるコイルＬ１が構成される。

最後に集合基板から個々の個片に分離して、図５中の（３）に示すコイル基板１０１を得る。

また、本実施形態に係るベース基板２０１は、例えば次のような工程で製造される。図６はベース基板２０１の製造工程を順に示す断面図である。なお、図６では、説明の都合上ワンチップ（個片）での製造工程で説明するが、実装の多層基板の製造工程は集合基板状態で行われる。

まず、図６中の（１）に示すように、複数の絶縁基材層２１，２２，２３，２４，２５，２６を準備する。絶縁基材層２１，２２，２３，２４，２５，２６は、例えば液晶ポリマー（ＬＣＰ）またはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の熱可塑性樹脂シートである。

その後、複数の絶縁基材層２１，２２，２３，２４，２５，２６に、接続用電極ＥＰ１，ＥＰ２，ＥＰ１１，ＥＰ１２、導体パターン４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，６１，６２，６３等を形成する。

具体的には、集合基板状態の絶縁基材層２１，２２，２３，２４，２５，２６の片面に、金属箔（例えばＣｕ箔）をラミネートし、その後、その金属箔をフォトリソグラフィでパターニングする。これにより、集合基板状態の絶縁基材層２１に接続用電極ＥＰ１，ＥＰ２，ＥＰ１１，ＥＰ１２を形成し、集合基板状態の絶縁基材層２２に導体パターン４１を形成し、集合基板状態の絶縁基材層２３に導体パターン４２，４６，４７，４８およびグランド導体Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３を形成する。また、これにより、集合基板状態の絶縁基材層２４に導体パターン４３，４５，６１を形成し、集合基板状態の絶縁基材層２５に導体パターン４４，６２を形成し、集合基板状態の絶縁基材層２６に導体パターン６３を形成する。

また、複数の絶縁基材層２１，２２，２３，２４には、層間接続導体が形成される。層間接続導体は、絶縁基材層２１，２２，２３，２４にレーザー等で貫通孔を設けた後、Ｃｕ，Ｓｎ等のうち１以上もしくはそれらの合金を含む導電性ペーストを配設（充填）し、後の加熱加圧で硬化させることによって設けられる。そのため、層間接続導体は、後の加熱加圧時の温度よりも融点（溶融温度）が低い材料とする。

さらに、絶縁基材層２２には、開口ＡＰ１，ＡＰ２，ＡＰ３が形成される。開口ＡＰ１，ＡＰ２，ＡＰ３は、キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３の平面形状に合わせた貫通孔である。開口ＡＰ１，ＡＰ２，ＡＰ３は、例えばレーザー加工等によって形成される。あるいは、開口ＡＰ１，ＡＰ２，ＡＰ３は、パンチング等によって型抜きして形成してもよい。

さらに、絶縁基材層２３に導体パターン４６，４７，４８およびグランド導体Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３を形成した後、絶縁基材層２３にはキャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３が実装される。具体的には、キャパシタＣ１の外部電極を、導電性接合材を介して、導体パターン４６およびグランド導体Ｇ１にそれぞれ接続する。キャパシタＣ２の外部電極を、導電性接合材を介して、導体パターン４７およびグランド導体Ｇ２にそれぞれ接続する。また、キャパシタＣ３の外部電極を、導電性接合材を介して、導体パターン４８およびグランド導体Ｇ３にそれぞれ接続する。なお、上記導電性接合材は、後の加熱加圧時に溶融して接続不良を起こす虞があるため、加熱加圧時の温度よりも融点（溶融温度）が高い材料であることが好ましい。

次に、図６中の（２）に示すように、絶縁基材層２６，２５，２４，２３，２２，２１の順に積層する。このとき、積層した複数の絶縁基材層２１，２２，２３の内部にキャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３の形状に沿ったキャビティが構成され、このキャビティ内にキャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３が収納される。

複数の絶縁基材層２１，２２，２３，２４，２５，２６を積層した後に、積層した絶縁基材層２１，２２，２３，２４，２５，２６を加熱加圧することにより、集合基板状態の基材２０を形成する。基材２０の形成時（加熱加圧時）に、絶縁基材層２１，２３の一部は、上記キャビティ内に流入し、キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、熱可塑性樹脂によって覆われる。

最後に集合基板から個々の個片に分離して、図６中の（３）に示すベース基板２０１を得る。

上記製造方法によれば、積層した複数の絶縁基材層を一括プレスすることにより、コイル基板１０１（または、ベース基板２０１）を容易に形成できるため、製造工程の工数が削減され、コストを低く抑えることができる。

《第２の実施形態》
第２の実施形態では、ベース基板部が、可撓性を有する部分を備える例を示す。

図７は、第２の実施形態に係るアクチュエータ４０２の断面図である。

アクチュエータ４０２は、コイル基板１０１、ベース基板２０２、ベース基板２０２に設けられたキャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３、ＩＣ１および磁石４等を備える。コイル基板１０１、キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３、ＩＣ１および磁石４は、第１の実施形態で説明したものと同じである。

アクチュエータ４０２は、ベース基板２０２の構造が、第１の実施形態に係るベース基板２０１と異なる。アクチュエータ４０２の他の構成については、アクチュエータ４０１と同じである。

以下、第１の実施形態に係るアクチュエータ４０１と異なる部分について説明する。

ベース基板２０２は、基材２０Ａ、導体パターン５１およびプラグ５をさらに有する点で、第１の実施形態に係るベース基板２０１と異なる。

基材２０Ａは、可撓性を有する可撓部ＦＰと、可撓部ＦＰに接続される外部接続用の接続部ＣＰとを有する点で、第１の実施形態で説明した基材２０と異なる。基材２０Ａの他の構成については、基材２０と実質的に同じである。

基材２０Ａの可撓部ＦＰの絶縁基材層の積層数は、その他の部分（図７に示す部品実装部ＳＰや接続部ＣＰ）の絶縁基材層の積層数よりも少ない。そのため、可撓部ＦＰは、その他の部分よりも曲がり易く、可撓性を有する。

導体パターン５１は、基材２０Ａの内部に形成される導体パターンであり、可撓部ＦＰと接続部ＣＰに亘って配置されている。プラグ５は、接続部ＣＰでの基材２０Ａの表面（図７における接続部ＣＰでの基材２０Ａの表面の上面）に実装されている。

本実施形態に係るアクチュエータ４０２によれば、第１の実施形態で述べた効果以外に、次のような効果を奏する。

（ｌ）本実施形態では、ベース基板２０２が、可撓性を有する可撓部ＦＰと、可撓部ＦＰに接続される外部接続用の接続部ＣＰと、を有する。この構成により、可撓部ＦＰの可撓性を利用して（可撓部ＦＰを曲げた状態で）、接続部ＣＰを他の基板等に容易に接続できる。

（ｍ）また、上記構成によれば、可撓性を有する可撓部ＦＰを介して他の基板等に接続できるため、接続部ＣＰに外力が加わった場合（例えば、接続部ＣＰに接続される他の基板等が移動した場合）でも、部品実装部ＳＰおよびコイルＬ１に対して応力が伝わり難い。そのため、コイルＬ１に応力が伝わることに起因する、アクチュエータの特性変化（コイルＬ１の変形等に伴う特性変化）を抑制できる。

なお、可撓部ＦＰおよび接続部ＣＰの個数、位置、長さ等は、本実施形態で説明した構成に限定されるものではなく、本発明の作用効果を奏する範囲において適宜変更可能である。

《第３の実施形態》
第３の実施形態では、コイル基板部およびベース基板部が、一体形成される例を示す。

図８は、第３の実施形態に係るアクチュエータ４０３の断面図である。

アクチュエータ４０３は、複合基板３０３、複合基板３０３に設けられたキャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３、ＩＣ１および磁石４等を備える。キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３、ＩＣ１および磁石４は、第１の実施形態で説明したものと同じである。

アクチュエータ４０３は、コイル基板部およびベース基板部が一つの基材に形成されている点で、第１の実施形態に係るアクチュエータ４０１と異なる。アクチュエータ４０３の他の構成については、実質的にアクチュエータ４０１と同じである。

以下、第１の実施形態に係るアクチュエータ４０１と異なる部分について説明する。

複合基板３０３は、基材１０Ａ、コイルＬ１、接続用電極ＥＰ１１，ＥＰ１２、導体パターン４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，６１，６２，６３、グランド導体Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３および層間接続導体等を有する。

基材１０Ａは、長手方向がＸ軸方向に一致する略直方体である。基材１０は、熱可塑性樹脂からなる複数の絶縁基材層を積層して形成された積層体である。基材１０は、例えば液晶ポリマー（ＬＣＰ）またはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）を主材料とする略直方体である。

コイルＬ１、接続用電極ＥＰ１１，ＥＰ１２、導体パターン４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，６１，６２，６３およびグランド導体Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３の基本的な構成は、第１の実施形態で説明したものと同じである。

本実施形態では、図８に示すコイル形成領域ＬＦＥが、本発明における「コイル基板部」に相当する。また、本実施形態では、基材１０Ａのうちコイル形成領域ＬＦＥ以外の部分が、本発明における「ベース基板部」に相当する。

また、基材１０Ａは、第１領域Ｆ１および第２領域Ｆ２を有する。具体的には、本実施形態に係る第１領域Ｆ１は、ベース基板部のうち、コイルＬ１の巻回軸ＡＸ方向（Ｚ軸方向）から視て、コイル形成領域ＬＦＥに重なる部分を、基材１０Ａを構成する絶縁基材層の積層方向（Ｚ軸方向）で二分割したとき（図８における分割平面ＭＳで分割したとき）に、コイルＬ１に近接する領域を言う。また、本実施形態に係る第２領域Ｆ２は、ベース基板部のうち、Ｚ軸方向から視てコイル形成領域ＬＦＥに重なる部分を、Ｚ軸方向で二分割したときに、コイルＬ１から離れている領域を言う。

図８に示すように、キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、第２領域Ｆ２よりも高密度で第１領域Ｆ１に配置されている。

このような構成でも、アクチュエータ４０１と同様の作用・効果を奏する。

《その他の実施形態》
以上に示した各実施形態では、コイル基板１０１の基材１０、ベース基板２０１の基材２０、複合基板３０３の基材１０Ａが、略直方体である例を示したが、この構成に限定されるものではない。コイル基板、ベース基板および複合基板の基材の形状は、本発明の作用効果を奏する範囲において適宜変更可能である。また、基材の平面形状は、矩形に限定されるものではなく、例えば多角形、円形、楕円形、クランク形、Ｌ字形、Ｔ字形、Ｙ字形等であってもよい。

以上に示した各実施形態では、コイル基板、ベース基板および複合基板の基材が、熱可塑性樹脂からなる複数の絶縁基材層を積層した積層体である例を示したが、この構成に限定されるものではない。基材は、例えば熱硬化性樹脂からなる複数の絶縁基材層を積層して形成されてもよい。また、コイル基板、ベース基板および複合基板の基材は、積層体に限定されるものではなく、例えば、単一層でもよい。また、基材を形成する複数の絶縁基材層の積層数は、本発明の作用効果を奏する範囲において適宜変更可能である。

以上に示した各実施形態では、コイル基板部に形成されるコイルＬ１が、Ｚ軸方向に沿った巻回軸ＡＸを有する約４ターンのコイルである例を示したが、コイルの個数、位置、形状、構造、大きさ、ターン数等はこれに限定されるものではない。コイルの個数、形状、構造およびターン数は、本発明の作用効果を奏する範囲において適宜変更可能である。コイルは、例えばループ状の複数のコイル導体パターンを層間接続導体で接続するヘリカル状であってもよい。また、コイルの外形（巻回軸ＡＸ方向（Ｚ軸方向）から視たコイルの外形）は、本発明の作用効果を奏する範囲において適宜変更可能であり、例えば多角形、円形、楕円形等であってもよい。また、コイルの巻回軸ＡＸはＺ軸方向に完全に一致している必要はない。

以上に示した各実施形態では、コイルＬ１が、基材の内部に形成される例を示したが、この構成に限定されるものではない。コイルの一部が基材の表面に形成されていてもよい。

また、以上に示した各実施形態では、２つの絶縁基材層にそれぞれ形成されたコイル導体３１，３２を含んでコイルＬ１が形成される例を示したが（図５を参照）、この構成に限定されるものではない。コイルは、例えば単一のコイル導体で構成されていてもよい。また、コイルは、例えば単一の絶縁基材層の両面にそれぞれ形成される、２つのコイル導体を含んで構成されていてもよい。さらに、コイルは、例えば、３以上の複数の絶縁基材層にそれぞれ形成される、３以上のコイル導体を含んで構成されていてもよい。

また、コイル基板部の回路構成、およびベース基板部の回路構成は、上述した各実施形態で説明した構成に限定されるものではない。コイル基板部の回路構成、およびベース基板部の回路構成は、本発明の作用効果を奏する範囲において適宜変更可能である。すなわち、コイル基板部およびベース基板部には、ＩＣ１およびキャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３以外の実装部品が実装されていてもよい。さらに、コイル基板部およびベース基板部には、例えば、導体パターンで形成されたキャパシタや各種伝送線路（ストリップライン、マイクロストリップライン、ミアンダ、コプレーナ等）が、形成されていてもよい。

以上に示した各実施形態では、ベース基板部に３つのキャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３が設けられる例を示したが、この構成に限定されるものではない。ベース基板部に設けられるキャパシタの個数、容量、配置等は、本発明の作用効果を奏する範囲において、適宜変更可能である。すなわち、キャパシタが第２領域Ｆ２よりも第１領域Ｆ１に高密度で配置されていれば、キャパシタは第１領域Ｆ１以外に配置されていてもよい。

なお、以上に示した各実施形態では、第１領域Ｆ１に配置されるキャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３が、第１領域Ｆ１に配置されるグランド導体Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３にそれぞれ接続される例を示したが、この構成に限定されるものではない。第１領域Ｆ１に配置されるキャパシタは、第２領域Ｆ２に配置されるグランド導体に接続される構成でもよい。但し、上記（ｃ）に示す作用効果の点で、第１領域Ｆ１に配置されるキャパシタが、第１領域Ｆ１に配置されるグランド導体に接続されることが好ましい。

また、以上に示した第１・第２の実施形態では、コイル基板の基材とベース基板の基材とが、同一主成分の材料からなる例を示したが、この構成に限定されるものではない。コイル基板の基材とベース基板の基材とが異なる主成分の材料からなる構成でもよい。但し、上記（ｊ）に示す作用効果の点で、コイル基板の基材とベース基板の基材とが、同一主成分の材料からなることが好ましい。

なお、コイル基板、ベース基板、複合基板および接続基板の接続用電極の形状・個数・位置は、以上に示した各実施形態の構成に限定されるものではなく、本発明の作用効果を奏する範囲において適宜変更可能である。接続用電極の個数は、コイル基板部またはベース基板部に形成される回路構成によって適宜変更可能である。

最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。当業者にとって変形および変更が適宜可能である。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲内と均等の範囲内での実施形態からの変更が含まれる。

ＡＰ１，ＡＰ２，ＡＰ３…開口
ＡＸ…コイルの巻回軸
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３…キャパシタ
ＳＰ…部品実装部
ＦＰ…可撓部
ＣＰ…接続部
Ｆ１…第１領域
Ｆ２…第２領域
Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３…グランド導体
Ｌ１…コイル
ＬＦＥ…コイル形成領域
ＭＳ…分割平面
Ｐ１，Ｐ２，ＥＰ１，ＥＰ２，ＥＰ１１，ＥＰ１２…接続用電極
ＣＥ…キャパシタ電極
ＳＭＥ…基板実装領域
ＶＳ１…基材の第１主面
ＶＳ２…基材の第２主面
１…ＩＣ
４…磁石
５…プラグ
１０…コイル基板の基材
１０Ａ…複合基板の基材
１１，１２，１３，２１，２２，２３，２４，２５，２６…絶縁基材層
２０，２０Ａ…ベース基板の基材
３１，３２…コイル導体
４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，５１，６１，６２，６３…導体パターン
１０１…コイル基板（コイル基板部）
２０１，２０２…ベース基板（ベース基板部）
３０３…複合基板
４０１，４０２，４０３…アクチュエータ

Claims (5)

1. コイルを有するコイル基板部と、
   コイル駆動回路が形成され、複数の絶縁基材層を積層してなるベース基板部と、
   前記ベース基板部に設けられるキャパシタと、
   前記コイルが発生する磁界を受ける磁石と、
   を備え、
   前記ベース基板部は、前記コイルの巻回軸方向から視て前記コイルに重なる部分を、前記複数の絶縁基材層の積層方向で二分割したときに、前記コイルに近接する第１領域と、前記コイルから離れた第２領域と、を有し、
   前記キャパシタは、前記第２領域よりも高密度で前記第１領域に配置されている、アクチュエータ。
2. 前記ベース基板部に形成され、前記コイルに接続されない他の配線を備え、
   前記キャパシタは、前記他の配線とグランドとの間に接続される、請求項１に記載のアクチュエータ。
3. 前記ベース基板部は、前記第１領域または前記第２領域に配置されるグランド導体を有し、
   前記キャパシタは、前記グランド導体に接続される、請求項２に記載のアクチュエータ。
4. 前記コイル基板部は、コイル基板であり、
   前記ベース基板部は、ベース基板であり、
   前記キャパシタは、前記絶縁基材層より剛性が高く、前記ベース基板のうち、前記巻回軸方向から視て前記コイル基板に重なる基板実装領域に配置される、請求項１から３のいずれかに記載のアクチュエータ。
5. 前記ベース基板部は、可撓性を有する可撓部と、前記可撓部に接続される外部接続用の接続部とを有する、請求項１から４のいずれかに記載のアクチュエータ。

Images