WO2019026819A1 - アクチュエータ - Google Patents

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邦明 用水
伊藤 慎悟
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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

アクチュエータ
 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。
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