特開 2024-172707 コイル基板、モーター用コイル基板、及びモーター

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024172707

(43)【公開日】2024-12-12

(54)【発明の名称】コイル基板、モーター用コイル基板、及びモーター

(51)【国際特許分類】

   H01F 5/04 20060101AFI20241205BHJP

   H02K 3/26 20060101ALI20241205BHJP

   H05K 3/42 20060101ALI20241205BHJP

   H05K 1/16 20060101ALI20241205BHJP

【ＦＩ】

H01F5/04 R

H02K3/26 E

H05K3/42 630Z

H05K1/16 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023090597

(22)【出願日】2023-06-01

(71)【出願人】

【識別番号】000000158

【氏名又は名称】イビデン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003096

【氏名又は名称】弁理士法人第一テクニカル国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】平澤 貴久

(72)【発明者】

【氏名】古野 貴之

【テーマコード（参考）】

4E351

5E317

5H603

【Ｆターム（参考）】

4E351AA04

4E351AA16

4E351BB15

4E351BB22

4E351BB30

4E351BB33

4E351CC06

4E351CC07

4E351DD04

4E351DD54

4E351GG09

5E317BB03

5E317BB12

5E317CC32

5E317CC33

5E317CD15

5E317CD18

5E317GG14

5H603AA09

5H603BB01

5H603BB07

5H603BB12

5H603CA05

5H603CC02

5H603CD25

5H603CD26

(57)【要約】      （修正有）

【課題】配線抵抗や渦電流の影響を低減できるコイル基板、モーター用コイル基板及びモーターを提供する。
【解決手段】コイル基板は、第１面１０Ｆおよび第２面１０Ｂを有する樹脂基板１０と樹脂基板の第１面および第２面に形成されている導体層１００を含む。導体層は、第１導体層１１０と追加めっき層（第２導体層）１５０からなる。第１導体層は、金属箔層１２０、金属箔層上に形成された化学めっき層１３０及び化学めっき層上に形成された電解めっき層１４０からなり、追加めっき層は、第１導体層の上面及び側面を覆い、隣接する複数の導体層における追加めっき層同士の間のギャップをＧａｐＡ、第１導体層同士の間のギャップをＧａｐＢ、追加めっき層のうち第１導体層の上面を覆う部分の厚みをＭ２とすると、第１導体層の厚みＭ１は、ＧａｐＢ＞Ｍ１×２かつ（ＧａｐＢ－ＧａｐＡ）／２＜Ｍ２の関係である。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１面および第２面を有する樹脂基板と前記樹脂基板の第１面および第２面に形成されているコイル配線を含むコイル基板であって、
前記コイル配線は、第１導体層と追加めっき層からなり、
前記第１導体層は、金属箔層、前記金属箔層上に形成された化学めっき層、及び前記化学めっき層上に形成された電解めっき層からなり、
前記追加めっき層は、前記第１導体層の上面及び側面を覆い、
隣接する複数の前記コイル配線における、前記追加めっき層同士の間のギャップＧａｐＡ、前記第１導体層同士の間のギャップＧａｐＢ、前記追加めっき層のうち前記第１導体層の上面を覆う部分の厚みＭ２、前記第１導体層の厚みＭ１は、
ＧａｐＢ ＞ Ｍ１×２ かつ
（ＧａｐＢ－ＧａｐＡ）／２ ＜ Ｍ２
の関係である。

【請求項2】

請求項１のコイル基板であって、ＧａｐＡは１０μｍ以上５０μｍ以下である。

【請求項3】

請求項１のコイル基板であって、前記コイル配線の幅は６０μｍ以上４００μｍ以下であり厚みは２０μｍ以上２００μｍ以下である。

【請求項4】

請求項１のコイル基板であって、前記厚みＭ２、前記厚みＭ１は、１．４Ｍ１≧Ｍ２＞１．０Ｍ１ の関係である。

【請求項5】

請求項１のコイル基板であって、前記第１導体層の断面形状は、前記樹脂基板と対向する下底と前記下底と反対側の上底を有する略台形である。

【請求項6】

請求項１のコイル基板であって、前記追加めっき層の側壁は、前記樹脂基板側になるほど厚みが薄くなる逆テーパ部を含む。

【請求項7】

請求項１のコイル基板を略円筒状に巻くことで形成されるモーター用コイル基板。

【請求項8】

請求項７のモーター用コイル基板であって、前記コイル配線の占積率は、５０％以上９９％以下である。

【請求項9】

請求項７のモーター用コイル基板であって、前記モーター用コイル基板の外周面の円筒度は、０．０ｍｍより大きく０．３ｍｍ以下である。

【請求項10】

請求項７のモーター用コイル基板であって、前記モーター用コイル基板の外径は、５０ｍｍ以下である。

【請求項11】

請求項７のモーター用コイル基板及び磁石のうち一方を回転子に設けるとともに他方を固定子に設けることで形成されるモーター。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書によって開示される技術は、コイル基板、モーター用コイル基板、及びモーターに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、コイル基板の製造方法を開示している。特許文献１は、フレキシブル基板に銅箔を設け、銅箔の表面に設けためっきレジストパターンから露出するシード層上に電解めっき膜を形成し、めっきレジストパターンを剥離し、電解めっき膜から露出するシード層、銅箔を剥離して配線を形成する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－１８１８５３号公報

【発明の概要】

【0004】

＜特許文献１の課題＞
特許文献１の技術では、めっきレジストパターンを剥離後に、電解めっき膜から露出するシード層、銅箔をエッチングにより剥離する。そのため、パターン形成時の配線の幅や厚みを所定範囲内に制御することが難しく、配線の幅や厚みが所定より小さくなると、配線抵抗が大きくなることがあり、逆に配線の幅や厚みが所定よりも大きくなると、渦電流の影響が大きくなると考えられる。特許文献１の技術で形成されるコイル基板では配線抵抗や渦電流の影響を安定して低減するのが難しいと考えられる。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明のコイル基板は、第１面および第２面を有する樹脂基板と前記樹脂基板の第１面および第２面に形成されているコイル配線を含む。前記コイル配線は、第１導体層と追加めっき層からなり、前記第１導体層は、金属箔層、前記金属箔層上に形成された化学めっき層、及び前記化学めっき層上に形成された電解めっき層からなり、前記追加めっき層は、前記第１導体層の上面及び側面を覆い、隣接する複数の前記コイル配線における、前記追加めっき層同士の間のギャップＧａｐＡ、前記第１導体層同士の間のギャップＧａｐＢ、前記追加めっき層のうち前記第１導体層の上面を覆う部分の厚みＭ２、前記第１導体層の厚みＭ１は、ＧａｐＢ ＞ Ｍ１×２ かつ（ＧａｐＢ－ＧａｐＡ）／２ ＜ Ｍ２の関係である。

【0006】

本発明の実施形態では、金属箔層、化学めっき層、電解めっき層からなる第１導体層に対し、さらにその第１導体層の上面及び側面を覆う追加めっき層が形成される。そのため、第１導体層によって一次的に形成したコイル配線の幅や厚みを、その後の追加めっき層によって補完し、所定の範囲内に調整できる。特に、第１導体層同士の間のギャップＧａｐＢについて、ＧａｐＢ ＞ Ｍ１×２ となる値に大きめに確保することで、コイル配線全体の幅が所定よりも過大となるのを抑制することができる。また特に、第１導体層同士の間のギャップＧａｐＢと追加めっき層同士の間のギャップＧａｐＡについて、ＧａｐＢ－ＧａｐＡ）／２ ＜ Ｍ２ となる値に小さめとすることで、追加めっき層が樹脂基板側になるほど厚みが薄くなり側面部形状が第１導体層の側面形状に沿わない構成を実現できる。これによっても、コイル配線全体の幅が所定よりも過大となるのを抑制することができる。実施形態のコイル基板では、配線抵抗や渦電流の影響を安定して低減することができ、また、コイルの占積率を向上できる効果もある。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施形態のコイル基板を示す平面図である。

【図2】図１のＩＩ－ＩＩ間の断面図である。

【図3】実施形態のコイル基板を用いたモーター用コイル基板を模式的に示す斜視図である。

【図4】モーター用コイル基板を軸方向に沿って見た場合の各端子の位置を模式的に示す断面図である。

【図5】図４中のＶＩＩＩ部分の拡大図である。

【図6】実施形態のコイル基板に備えられたコイル配線となる導体層を模式的に示す断面図である。

【図7A】実施形態のコイル基板の製造方法を模式的に示す断面図である。

【図7B】実施形態のコイル基板の製造方法を模式的に示す断面図である。

【図7C】実施形態のコイル基板の製造方法を模式的に示す断面図である。

【図7D】実施形態のコイル基板の製造方法を模式的に示す断面図である。

【図7E】実施形態のコイル基板の製造方法を模式的に示す断面図である。

【図7F】実施形態のコイル基板の製造方法を模式的に示す断面図である。

【図7G】実施形態のコイル基板の製造方法を模式的に示す断面図である。

【図8】実施形態のモーター用コイル基板を用いたモーターを模式的に示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

＜実施形態＞
図１は実施形態のコイル基板２を示す平面図である。図２は、図１のＩＩ－ＩＩ間の断面図である。

【0009】

図１に示されるように、コイル基板２は、フレキシブル基板１０と、Ｕ相コイル２０Ｕと、Ｖ相コイル２０Ｖと、Ｗ相コイル２０Ｗと、Ｕ相端子４０Ｕと、Ｖ相端子４０Ｖと、Ｗ相端子４０Ｗと、複数のコイル間接続線５０Ｕ、５０Ｖ、５０Ｗと、複数の相間接続線６０Ｕ、６０Ｖと、戻り線７０Ｗとを有する。

【0010】

フレキシブル基板１０は、第１面１０Ｆと、第１面１０Ｆと反対側の第２面１０Ｂとを有する樹脂基板である。フレキシブル基板１０は、ポリイミド、ポリアミド等の絶縁性を有する樹脂を用いて形成される。フレキシブル基板１０は可撓性を有する。フレキシブル基板１０は第１辺Ｅ１～第４辺Ｅ４の四辺を有する矩形状に形成されている。第１辺Ｅ１はフレキシブル基板１０の長手方向（図１の矢印ＬＤ方向）の一端側の短辺である。第２辺Ｅ２は長手方向の他端側の短辺である。第１辺Ｅ１と第２辺Ｅ２はともに長手方向と直交する直交方向（図１の矢印ＯＤ方向）に沿って延びる短辺である。第３辺Ｅ３と第４辺Ｅ４はともに長手方向に沿って延びる長辺である。後で詳しく説明されるように、コイル基板２が円筒状に巻かれてモーター用コイル基板５５０（後述の図３参照）が形成される場合、第１面１０Ｆは内周側に配置され、第２面１０Ｂは外周側に配置される。なお、第１面１０Ｆは外周側に配置され、第２面１０Ｂは内周側に配置されてもよい。

【0011】

Ｕ相端子４０Ｕ、Ｖ相端子４０Ｖ、Ｗ相端子４０Ｗは、いずれも、フレキシブル基板１０の第３辺Ｅ３に形成されている。図１に示されるように、Ｕ相端子４０ＵはＵ相コイル２０Ｕの始端２０ＵＳに接続されている。同時に、Ｕ相端子４０Ｕは戻り線７０Ｗを介してＷ相コイル２０Ｗの終端２０ＷＥに接続されている。Ｖ相端子４０ＶはＶ相コイル２０Ｖの始端２０ＶＳに接続されている。同時に、Ｖ相端子４０Ｖは相間接続線６０Ｕを介してＵ相コイル２０Ｕの終端２０ＵＥに接続されている。Ｗ相端子４０ＷはＷ相コイル２０Ｗの始端２０ＷＳに接続されている。同時に、Ｗ相端子４０Ｗは相間接続線６０Ｖを介してＶ相コイル２０Ｖの終端２０ＶＥに接続されている。

【0012】

Ｕ相コイル２０Ｕ、Ｖ相コイル２０Ｖ、Ｗ相コイル２０Ｗは、それぞれ、三相モーターのＵ相、Ｖ相、Ｗ相を構成する。

【0013】

＜U相コイル＞
図１に示されるように、Ｕ相コイル２０Ｕは、６個のコイル３１Ｕ、３２Ｕ、３３Ｕ、３４Ｕ、３５Ｕ、３６Ｕを含んでいる。６個のコイル３１Ｕ～３６Ｕは、Ｕ相コイル２０Ｕの始端２０ＵＳから終端２０ＵＥに向かってこの順で並んでいる。

【0014】

６個のコイル３１Ｕ～３６Ｕは、いずれも、１ターン中の半ターンを構成する第１配線が第１面１０Ｆ側に形成され、残り半ターンを構成する第２配線が第２面１０Ｂ側に形成され、隣接する各ターンがずらされながら配置されることによって形成されている。第１配線と第２配線は、フレキシブル基板１０を貫通するビア導体を介して電気的に接続されている。これら第１配線と第２配線とによりU層のコイル配線が形成される。

【0015】

＜V相コイル＞
図１に示されるように、Ｖ相コイル２０Ｖは、６個のコイル３１Ｖ、３２Ｖ、３３Ｖ、３４Ｖ、３５Ｖ、３６Ｖを含んでいる。６個のコイル３１Ｖ～３６Ｖは、Ｖ相コイル２０Ｖの始端２０ＶＳから終端２０ＶＥに向かってこの順で並んでいる。

【0016】

６個のコイル３１Ｖ～３６Ｖは、いずれも、１ターン中の半ターンを構成する第１配線が第１面１０Ｆ側に形成され、残り半ターンを構成する第２配線が第２面１０Ｂ側に形成され、隣接する各ターンがずらされながら配置されることによって形成されている。第１配線と第２配線は、フレキシブル基板１０を貫通するビア導体を介して電気的に接続されている。これら第１配線と第２配線とによりV層のコイル配線が形成される。

【0017】

＜Ｗ相コイル＞
図１に示されるように、Ｗ相コイル２０Ｗは、６個のコイル３１Ｗ、３２Ｗ、３３Ｗ、３４Ｗ、３５Ｗ、３６Ｗを含んでいる。６個のコイル３１Ｗ～３６Ｗは、Ｗ相コイル２０Ｗの始端２０ＷＳから終端２０ＷＥに向かってこの順で並んでいる。

【0018】

６個のコイル３１Ｗ～３６Ｗは、いずれも、１ターン中の半ターンを構成する第１配線が第１面１０Ｆ側に形成され、残り半ターンを構成する第２配線が第２面１０Ｂ側に形成され、隣接する各ターンがずらされながら配置されることによって形成されている。第１配線と第２配線は、フレキシブル基板１０を貫通するビア導体を介して電気的に接続されている。これら第１配線と第２配線とによりＷ層のコイル配線が形成される。

【0019】

図１に示されるように、実施形態では各コイル２０Ｕ、２０Ｖ、２０Ｗの配線は六角形状に配置されている。他の例では、各コイル２０Ｕ、２０Ｖ、２０Ｗの配線は円形（真円形、楕円形）、三角形、四角形（正方形、長方形、ひし形）、五角形、七角形以上の多角形等、任意の形状に配置されていてもよい。また、すべてのコイルの配線の配置形状が同一であることに限られず、コイル間で配線の配置形状が異なっていてもよい。一つのコイル配線の巻き数は、特に限定されないが、１回以上であればよく、３回から７回であることが好ましい。コイル配線は、第１面で半ターンを配置し、第２面で半ターンを配置し、スルーホールにより接続することで形成させているのである。また、第２面で半ターンを配置し、第１面で半ターンを配置してもよい。このとき、半ターンとは、コイル配線の半分を指しているのである。また、第１面で１／４ターン、第２面で１／４ターンを配置し、スルーホールにより接続させて、第１面もしくは第２面の合計で半ターンを配置してもよい。さらにコイル配線は、第１面もしくは第２面で配置してもよい。このとき、第１面のコイル配線と第２面のコイル配線で重ねてもよいし、一部分を重ねてもよいし、重ねなくてもよい。

【0020】

＜モーター用コイル基板＞
図３は、実施形態のコイル基板２を用いたモーター用コイル基板５５０を模式的に示す斜視図である。図３に示されるように、実施形態のコイル基板２（図１、図２）が略円筒状に巻かれることによって、モーターのためのモーター用コイル基板５５０が形成される。コイル基板２が円筒状に巻かれる場合、第１辺Ｅ１（図１）を起点として、直交方向に延びる軸（第１辺Ｅ１と平行に延びる軸）を中心に複数回巻かれる。また、コイル基板の巻かれる回数は特に限定されない。コイル基板２が円筒状に巻かれる際、フレキシブル基板１０の第１面１０Ｆが内周側に配置され、第２面１０Ｂが外周側に配置される。なお、コイル基板２が円筒状に巻かれる際、フレキシブル基板１０の第１面１０Ｆが外周側に配置され、第２面１０Ｂが内周側に配置されてもよい。

【0021】

図４は、モーター用コイル基板５５０を軸方向に沿って見た場合の各端子の位置を模式的に示す。図４に示されるように、Ｕ相端子４０Ｕ、Ｖ相端子４０Ｖ、Ｗ相端子４０Ｗは、周方向に略１２０°間隔で配置されている。Ｕ相端子４０ＵとＷ相端子４０Ｗは内周面に配置される。Ｖ相端子４０Ｖは外周面に配置される。なお、Ｕ相端子４０Ｕ、Ｗ相端子４０Ｗ、Ｖ相端子４０Ｖの配置は任意で行ってもよい。

【0022】

図４に示すように、モーター用コイル基板５５０は内周面ICと外周面OCとを有している。外周面ＯＣの円筒度は０．０ｍｍより大きく０．３ｍｍ以下である。外周面ＯＣの円筒度は０．０ｍｍより大きく０．３ｍｍ以下であると、モーター用コイル基板５５０は、平坦な場所で均等に転がることがない。外周面ＯＣの円筒度が０．０ｍｍより大きく０．３ｍｍ以下であることにより、モーター形成時にヨークとの接着強度が高くなる。安定した性能のモーターが得られる。また、モーター用コイル基板５５０の外周面ＯＣの円筒度は０．０ｍｍより大きく０．２ｍｍ以下であることが好ましい。外周面ＯＣの円筒度が０．０ｍｍより大きく０．２ｍｍ以下であることにより、モーター形成時にヨークとの接着強度が高くなり、安定できる。そのため、モーターとして稼働させたときでも、モーター用コイル基板５５０の位置ずれがなく、安定した性能のモーターが得られる。

【0023】

外周面ＯＣの円筒度は、Ｖ字ブロックによる測定法で測定される。即ち、モーター用コイル基板５５０をＶ字ブロック上に載せ、一回転させて軸と直角方向の差を異なる５か所で測定し、その平均値を算出することにより、外周面ＯＣの円筒度が測定される。

【0024】

図５は図４中のＶＩＩＩ部分の拡大図であり、端子形態の一例を示す。図５に示されるように、第１面１０Ｆと第１面１０Ｆ上にコイル２０Ｕ、２０Ｖ、２０Ｗの導体層１００Ｆ、１００Ｂが形成され、コイル２０Ｕ、２０Ｖ、２０Ｗの導体層１００Ｆ、１００Ｂ上には、絶縁層１０２Ｆ、１０２Ｂが形成されている。また、コイル間接続線５０Ｕ、５０Ｖ、５０Ｗ、相間接続線６０Ｕ、６０Ｖ、および戻り線７０Ｗは絶縁層１０２Ｆ、１０２Ｂで覆われている。なお、絶縁層は、配線に追従して形成してもよいし、回路を被覆し、隣り合う配線間も絶縁層で充填してもよい。絶縁層１０２Ｆ、１０２Ｂが形成されていることで、導体層１００Ｆ、１００Ｂが露出していないこととなり、フレキシブル基板１０の長手方向に隣接する導体層１００Ｆ、１００Ｂあるいは、コイル基板２を巻いたときの断面における径方向に隣接する導体層１００Ｆ、１００Ｂとの間で接触されないので、絶縁が保たれるのである。絶縁層１０２Ｆ、１０２Ｂの形成する方法は、特に限定されないが、液状の樹脂を印刷や樹脂の電着により形成することができる。樹脂の例は、ポリイミドである。図５では、導体層１００Ｆ、１００Ｂに追従するように絶縁層１０２Ｆ、１０２Ｂが形成されているが、導体層１００Ｆ、１００Ｂの上面を覆い、導体層１００Ｆ、１００Ｂ間を埋めた形態でもよい。絶縁層１０２Ｆ、１０２Ｂの厚みは特に限定されないが、１μｍ以上３０μｍ以下程度で形成することがよい。図５では、導体層１００Ｆ、１００Ｂがフレキシブル基板１０を挟んで対称に形成されているが、導体層１００Ｆ、１００Ｂがフレキシブル基板１０を挟んで一部重なっている、あるいは、導体層１００Ｆ、１００Ｂがフレキシブル基板１０を挟んで重ならないようにしてもよい。

【0025】

このとき、モーター用コイル基板５５０の断面は、フレキシブル基板１０と各相の配線である導体層と導体層を被覆する絶縁層で構成される。このとき、モーター用コイル基板５５０の断面積における全導体層の断面積を算出した結果がコイルの占積率となる。このとき、モーター用コイル基板５５０の断面におけるコイルの占積率が５０％以上９９％以下である。コイル導体の占積率が高いことが確保されている。そのため、実施形態のモーター用コイル基板５５０を用いてモーターが形成される場合、高いトルクが得られる。性能の高いモーターが得られる。このとき、コイルの占積率の算出方法は、占積率＝（導体部の断面積の和/コイル断面積）×１００である。

【0026】

モーター用コイル基板５５０の断面におけるコイル２０Ｕ、２０Ｖ、２０Ｗを合わせたコイルの占積率は５０％以上９９％以下である。占積率が５０％以上９９％以下のモーター用コイル基板５５０を用いることで、高トルクのモーターが得られる。さらに、実施形態のモーター用コイル基板５５０が小型モーターに適用される場合、トルクを向上させることができ、性能の高いモーターが得られる。なお、本明細書における小型モーターとは、外径の直径が５０ｍｍ以下のモーターである。

【0027】

また、モーター用コイル基板５５０の断面におけるコイルの占積率は５５％以上９０％以下であることが好ましい。コイルの占積率が５５％以上９０％以下のモーター用コイル基板５５０を用いることで、高トルクのモーターが得られる。さらに、実施形態のモーター用コイル基板５５０が小型モーターに適用される場合、トルクを向上させることができ、性能の高いモーターが得られる。

【0028】

さらにモーター用コイル基板５５０の断面におけるコイルの占積率が６０％以上８０％以下であることがより好ましい。コイル導体の占積率が高いことが確保されているし、円筒状に巻いたときに、所定の円筒形状となるのである。さらに、小型モーターにおいてもコイル導体の占積率が高いことが確保されているし、円筒状に巻いたときに、所定の円筒形状となるし、トルクを向上させることができ、性能の高いモーターが得られる。

【0029】

モーター用コイル基板５５０を形成する際、コイル基板２の巻き回数は任意である。コイル基板２の巻き回数は２回以上１０回以下であることが好ましい。巻き回数を２回以上１０回以下とすることにより、形成されるモーター用コイル基板５５０の外周面ＯＣの円筒度が上記の通り０．０ｍｍより大きく０．３ｍｍ以下となる。結果的にモーター性能の低下を抑制することができる。

【0030】

モーター用コイル基板５５０の断面におけるコイルの占積率は５０％以上９９％以下であり、かつ、モーター用コイル基板５５０の外周面ＯＣの円筒度は０．０ｍｍより大きく０．３ｍｍ以下である。本発明の実施形態のモーター用コイル基板５５０において、コイルの占積率が５０％以上９９％以下であり、かつ、外周面ＯＣの円筒度は０．０ｍｍより大きく０．３ｍｍ以下であるモーター用コイル基板５５０を用いてモーターが形成される場合、モーター形成時にヨークとの接着強度が高くなるし、高いトルクが得られる。性能の高いモーターが得られる。さらに、実施形態のモーター用コイル基板５５０が小型モーターに適用される場合、トルクを向上させることでき、性能の高いモーターが得られる。

【0031】

実施形態のモーター用コイル基板５５０はスロットレスモーターに用いられる。他の例では、モーター用コイル基板５５０はスロットレスモーター以外のモーターに用いられてもよい。

【0032】

モーター用コイル基板５５０の外周面ＯＣ（断面の外径）の直径は５０ｍｍ以下である。モーター用コイル基板５５０の外周面ＯＣ（断面の外径）の直径は３０ｍｍ以下であることが好ましい。直径は５０ｍｍ以下のモーター用コイル基板５５０を用いて小型のモーターを形成することで、モーター性能の低下を効果的に抑制することができる。モーター用コイル基板５５０の外周面ＯＣの直径は、ノギス測長で行うのである。なお、図１で示される実施形態では、モーター用コイル基板５５０の断面積におけるコイルの占積率は７０％である。モーター用コイル基板５５０の全重量に占める配線の比率は９３％である。外周面ＯＣの円筒度は、０．１ｍｍである。モーター用コイル基板５５０の外周面ＯＣ（断面の外径）の直径は、１６ｍｍである。

【0033】

＜コイル配線の詳細構造＞
次に、コイル配線を形成する導体層１００Ｆ、１００Ｂの構造について説明する。図６は、導体層１００Ｆ又は１００Ｂ（以下適宜、これらを区別しない場合は、単に「導体層１００」と称する）の断面構造の一例を表す模式断面図である。図６に示されるように、導体層１００は、フレキシブル基板１０の第１面１０Ｆ又は第２面１０Ｂ上に形成される第１導体層１１０と、第２導体層１５０（追加めっき層）とからなる。

【0034】

第１導体層１１０は、金属箔層１２０と、金属箔層１２０上に形成された化学めっき層１３０と、化学めっき層１３０上に形成された電解めっき層１４０からなる。

【0035】

金属箔層１２０は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌ等が含まれ、フレキシブル基板１０に張り付けて形成される。なお、金属箔層１２０は、配線形成がしやすいことからＣｕを主成分としたものを用いることが好ましい。金属箔層１２０と化学めっき層１３０との境界には境界面１２５が形成されている。境界面１２５は金属箔層１２０の上面を形成する。金属箔層１２０は、フレキシブル基板１０との境界となる境界面１１５がその下面を形成する。境界面１１５は、第１面１０Ｆ又は第２面１０Ｂと同一である。境界面１１５は、フレキシブル基板１０と対向する面である。金属箔層１２０の断面形状は、境界面１１５を下底とし境界面１２５を上底とする略台形となっている。金属箔層１２０の下底は、幅Ｗ１を有している。金属箔層１２０の側面１２２，１２２はフレキシブル基板１０の第１面１０Ｆ又は第２面１０Ｂに直交する図示上下方向に対して傾斜している。金属箔層１２０は厚みｔ１を有している。ｔ１＝１０～５０［μｍ］である。

【0036】

化学めっき層１３０は、Ｃｕ、Ｎｉ等を含んだ化学めっきにより形成される。なお、化学めっき層１３０は、配線形成がしやすいことからＣｕを主成分としたものを用いることが好ましい。化学めっき層１３０と電解めっき層１４０との境界には境界面１３５が形成されている。境界面１３５は化学めっき層１３０の上面を形成する。境界面１２５は化学めっき層１３０の下面を形成する。化学めっき層１３０は側面１３２，１３２を有する。化学めっき層１３０は厚みｔ２を有している。ｔ２＝１～５［μｍ］である。

【0037】

電解めっき層１４０は、Ｃｕ、Ｎｉを含んだ電解めっきにより形成される。なお、電解めっき層１４０は、配線形成がしやすいことからＣｕを主成分としたものを用いることが好ましい。電解めっき層１４０は上面１４５を有している。境界面１３５は電解めっき層１４０の下面を形成する。図示では明確には示していないが、電解めっき層１４０の断面形状は、境界面１３５を下底とし上面１４５を上底とする略台形となっている。電解めっき層１４０の側面１４２，１４２はフレキシブル基板１０の第１面１０Ｆ又は第２面１０Ｂに直交する図示上下方向に対して傾斜している。電解めっき層１４０は厚みｔ３を有している。ｔ３＝１０～５０［μｍ］である。電解めっき層１４０の側面１４２の傾斜は、金属箔層１２０の側面１２２の傾斜より急である。

【0038】

上記のような金属箔層１２０、化学めっき層１３０、電解めっき層１４０の形状により、第１導体層１１０の断面形状は、フレキシブル基板１０と対向する下底（境界面１１５）と下底と反対側の上底（上面１４５）を有する略台形である。第１導体層１１０は、全体では厚みｔ１＋ｔ２＋ｔ３を有する。ｔ１＋ｔ２＋ｔ３≧１５［μｍ］である。第１導体層１１０は、幅（金属箔層１２０の下底の幅）Ｗ１を有している。Ｗ１≧５５［μｍ］である。
第１導体層１１０における前記金属箔層１２０の側面１２２の傾斜は、前記電解めっき層１４０の側面１４２の傾斜より緩やかである。また、前記金属箔層１２０の側面１２２の内角度は、前記電解めっき層１４０の内角度より小さい。第１導体層１１０が傾斜角度が異なる台形形状となっていることで、コイル基板２を巻いたときに、隣り合う導体層１００同士の接触が抑制されるし、コイル基板を巻きやすい。この結果、所定の円筒形状となるので、巻き直しをすることが抑制されるのである。

【0039】

なお、金属箔層１２０、電解めっき層１４０の断面形状は台形に限られず、正方形、長方形等の他の四角形形状であってもよい。金属箔層１２０、化学めっき層１３０、電解めっき層１４０の断面形状は共通（例えば台形)であってもよいし、それぞれ異なっていてもよい。

【0040】

第２導体層１５０は、Ｃｕ、Ｎｉを含んだ電解めっきにより形成される。なお、第２導体層１５０は、配線形成がしやすいことからＣｕを主成分としたものを用いることが好ましい。第２導体層１５０は、第１導体層１１０の上面及び側面を覆う。第１導体層１１０の上面は電解めっき層１４０の上面１４５である。第１導体層１１０の側面は、金属箔層１２０、化学めっき層１３０、電解めっき層の側面１２２、１３２、１４２である。なお、側面の一部に窪みがあってもよい。第２導体層１５０の厚みは５［μｍ］以上である。第２導体層１５０のうち第１導体層１１０の上面を覆う部分の厚みｔＡは、第１導体層１１０の厚みｔ１＋ｔ２＋ｔ３よりも大きい。言い換えると、第２導体層（追加めっき層）１５０のうち前記第１導体層１１０の上面を覆う部分の厚みは前記第１導体層１１０の厚みよりも大きいのである。厚みｔＡは、第２導体層１５０の上面１５５から電解めっき層１４０の上面１４５までの距離である。第２導体層１５０の側壁１５２は、フレキシブル基板１０側になるほど厚みが薄くなる逆テーパ部１５２Ａを含む。逆テーパ部１５２Ａでは、第１導体層１１０から第２導体層１５０の外表面までの距離ｔＢが、フレキシブル基板１０側になるほど小さい。
なお、第2導体層１５０の厚みｔＡと第２導体層１５０の外表面までの距離ｔＢとの関係は、１．０≦ｔＡ／ｔＢ≦１．４である。第2導体層１５０において、１．０≦ｔＡ／ｔＢ≦１．４であることで、コイルの占積率を高め、コイル基板２を巻いたとき、巻きやすくなるのである。言い換えると、コイルの占積率を所定の比率にしつつモータ用コイル基板５５０の円筒度も所定の範囲内にすることができるのである。
また、第2導体層１５０の厚みｔＡと第２導体層１５０の外表面までの距離ｔＢとの関係は、１．０≦ｔＡ／ｔＢ≦１．２であることが好ましい。第2導体層１５０において、１．０≦ｔＡ／ｔＢ≦１．２であることで、コイルの占積率を高め、コイル基板を巻いたとき、巻きやすいし、巻き直しを抑制することができるのである。
第２導体層１５０は、全体では厚みｔ４を有する。第２導体層１５０は、幅Ｗを有している。第2導体層１５０が逆テーパ部１５２Ａを有することで、コイル基板２を巻いたときに、隣り合う導体回路との接触が防止されるである。そのため、短絡が抑制されるのである。

【0041】

上記の第１導体層１１０及び第２導体層１５０の形状により、導体層１００全体で厚みｔ４（=第２導体層１５０の厚み）を有する。２０［μｍ］≦ｔ４≦２００［μｍ］である。好ましくは、４０［μｍ］≦ｔ４≦１００［μｍ］である。導体層１００全体で幅Ｗ（第２導体層１５０の幅）を有する。６０［μｍ］≦Ｗ≦４００［μｍ］である。好ましくは、１００［μｍ］≦Ｗ≦３００［μｍ］である。隣接する導体層１００同士の間隔（ギャップ）Ｇを有する。１０［μｍ］≦Ｇ≦５０［μｍ］である。隣接する２つの導体層１００は、互いの第１導体層１１０同士の間隔（ギャップ）Ｇ１を有する。Ｇ１＞２×（t１+ｔ２+ｔ３）である。（Ｇ１－Ｇ）／２＜ｔＡである。

【0042】

＜コイル基板の製造方法＞
実施形態のコイル基板２は任意の方法で製造される。例えば、コイル基板２は、金属箔を有するフレキシブル基板１０を出発材料として、テンティング法によって形成される。以下、その製造工程の一例を図７Ａ～図７Ｇにより説明する。図７Ａ～図７Ｇは、実施形態のコイル基板２の製造方法を模式的に示す断面図である。

【0043】

図７Ａに示されるように、第１面１０Ｆ及び第２面１０Ｂに金属箔層１２０が形成されているフレキシブル基板１０が用意される。

【0044】

図７Ｂに示されるように、ドリル又はレーザにより、フレキシブル基板１０を貫通する貫通孔１０ａが形成される。

【0045】

図７Ｃに示されるように、金属箔層１２０の表面、及び、フレキシブル基板１０の貫通孔１０ａ内に、Ｃｕを主成分である化学めっきにより化学めっき層１３０が形成される。

【0046】

図７Ｄに示されるように、化学めっき層１３０をシード層として、化学めっき層１３０の表面に、Ｃｕを主成分である電解めっきにより電解めっき層１４０が形成される。

【0047】

図７Ｅに示されるように、電解めっき層１４０上にめっきレジストパターン２１０が形成される。

【0048】

図７Ｆに示されるように、めっきレジストパターン２１０から露出する電解めっき層１４０、化学めっき層１３０、金属箔層１２０がエッチングにより除去される。その後、めっきレジストパターン２１０が剥離されて、配線パターンが完成する。

【0049】

図７Ｇに示されるように、配線パターンの全露出面上に、Ｃｕを主成分である電解めっきにより第２導体層１５０が形成され、導体層１００が完成する。

【0050】

＜モーター＞
図８は、実施形態のモーター用コイル基板５５０（図３～図５）を用いたモーター６００を模式的に示す断面図である。モーター６００は、モーター用コイル基板５５０をヨーク５６０の内側に配置し、モーター用コイル基板５５０の内側に回転軸５８０と回転軸５８０に固定された磁石５７０とを配置することによって形成される。実施形態のモーター６００はスロットレスモーターである。磁石５７０と回転軸５８０とが回転子６１０を構成し、モーター用コイル基板５５０とヨーク５６０とが固定子６２０を構成する。

【0051】

モーター用コイル基板５５０は、円筒状のヨーク５６０の内側に配置されている。モーター用コイル基板５５０の外周面ＯＣとヨーク５６０の内周面５６０ａとは、接着により固定されている。モーター用コイル基板５５０の内周面ＩＣと磁石５７０の外周面５７０ａとは、所定の間隙をあけて径方向に対向するように配置されている。

【0052】

なお、上記実施形態では磁石５７０を回転子６１０に設け、モーター用コイル基板５５０を固定子６２０に設けたが、これに限られない。磁石５７０を固定子に設け、モーター用コイル基板５５０を回転子に設ける構成であってもよい。

【0053】

＜実施形態の効果＞
以上の通り、実施形態のコイル基板２（図１～図２）、モーター用コイル基板５５０（図３～図５）、モーター６００（図８）の構成が説明された。上記の通り、実施形態のコイル基板２では、金属箔層１２０、化学めっき層１３０、電解めっき層１４０からなる第１導体層１１０に対し、さらにその第１導体層１１０の上面及び側面を覆う第２導体層１５０が形成される。そのため、第１導体層１１０によって一次的に形成したコイル配線の幅や厚みを、その後の第２導体層１５０によって補完し、所定の範囲内に調整できる。特に、第１導体層１１０同士の間のギャップＧａｐＢ（＝Ｇ１）及び第１導体層１１０の厚みＭ１（＝ｔ１＋ｔ２＋ｔ３）について、ＧａｐＢ ＞ Ｍ１×２ となる値に大きめに確保することで、導体層１００全体の幅Ｗが所定よりも過大となるのを抑制することができる。また特に、第１導体層１１０同士の間のギャップＧａｐＢ（＝Ｇ１）、第２導体層１５０同士の間のギャップＧａｐＡ（＝Ｇ）、第２導体層１５０のうち第１導体層１１０の上面を覆う部分の厚みＭ２（＝ｔＡ）について、（ＧａｐＢ－ＧａｐＡ）／２ ＜ Ｍ２ となる値に小さめとすることで、第２導体層１５０がフレキシブル基板１０側になるほど厚みが薄くなり側面部形状が第１導体層１１０の側面形状に沿わない構成を実現できる。これによっても、導体層１００全体の幅Ｗが所定よりも過大となるのを抑制することができる。実施形態のコイル基板２では、配線抵抗や渦電流の影響を低減することができ、また、コイルの占積率を向上できる効果もある。
さらにコイル基板２を巻いたときに、隣り合う導体層１００同士の接触が抑制されるし、コイル基板２を巻きやすく所定の円筒形状となるので、巻き直しをすることが抑制されるのである。

【0054】

実施形態のコイル基板２では、ＧａｐＡ（＝Ｇ）は１０μｍ以上５０μｍ以下である。導体層１００全体の幅Ｗが所定よりも過大とならないような具体的構成を確実に実現できる。

【0055】

コイル基板２において、コイル配線の幅が６０μｍ未満、厚みが２０μｍ未満となると配線抵抗の影響が大きくなる。実施形態のコイル基板２では、導体層１００の幅Ｗを６０μｍ以上、厚みｔ４を２０μｍ以上とすることで、確実に配線抵抗の影響を低減できる。コイル配線の幅が４００μｍを超え、厚みが２００μｍを超えると渦電流の影響が大きくなる。導体層１００の幅Ｗを４００μｍ以下、厚みｔ４を２００μｍ以下とすることで、確実に渦電流の影響を低減できる。

【0056】

実施形態のコイル基板２では、第２導体層１５０のうち第１導体層１１０の上面を覆う部分の厚みＭ２（＝ｔＡ）、第１導体層１１０の厚みＭ１（＝ｔ１＋ｔ２＋ｔ３）、の間で、１．４Ｍ１≧Ｍ２＞１．０Ｍ１の関係である。第２導体層１５０の厚みによって第１導体層１１０の上方部分の厚みを大きく補うことで、導体層１００全体の厚みが所定よりも過小となるのを抑制することができる。

【0057】

実施形態のコイル基板２では、第２導体層１５０の側壁１５２は、フレキシブル基板１０側になるほど厚みが薄くなる逆テーパ部１５２Ａを含む。第２導体層１５０におけるフレキシブル基板１０側の厚みｔＢが、第１導体層１１０の上面（電解めっき層１４０の上面１４５）側の厚みよりも小さくなる。そのため、導体層１００全体の幅Ｗが所定よりも過大となるのを抑制することができる。

【0058】

実施形態では、磁石５７０の周囲に設けたヨーク５６０の内周面５６０ａにモーター用コイル基板５５０が接着されてモーター６００が形成される。実施形態のモーター用コイル基板５５０では、外周面ＯＣの円筒度が０．０ｍｍより大きく０．３ｍｍ以下である。そのため、円筒度が０．０ｍｍである場合に比べ、接着状態のモーター用コイル基板５５０の外周面ＯＣとヨーク５６０の内周面５６０ａが滑り難く、接着強度が高い。

【0059】

実施形態では、直径５０ｍｍ以下のモーター用コイル基板５５０を用いて小型のモーター６００を形成することで、モーター性能の低下を効果的に抑制することができる。モーター用コイル基板５５０の外周面の直径は、ノギス測長で行うのである。

【0060】

なお、上記では、コイル基板２が円筒状に巻かれてモーター用コイル基板５５０が形成される場合を例にとって説明したが、これに限られない。円筒状に巻かれることなく略平板状のまま使用されるコイル基板に対しても、図６等に示される導体層１００を有する構成を適用することができる。

【符号の説明】

【0061】

２：コイル基板
１０：フレキシブル基板
１０Ｂ：第２面
１０Ｆ：第１面
１００：導体層
１１０：第１導体層
１１５：フレキシブル基板と金属箔層の境界面
１２０：金属箔層
１２２：金属箔層の側面
１３０：化学めっき層
１３２：化学めっき層の側面
１４０：電解めっき層
１４２：電解めっき層の側面
１４５：電解めっき層の上面
１５０：第２導体層
１５２：第２導体層の側壁
１５２Ａ：逆テーパ部
５５０：モーター用コイル基板
５７０：磁石
６００：モーター
６１０：回転子
６２０：固定子
Ｇ：隣接する導体層同士の間隔（ギャップ）
Ｇ１：隣接する第１導体層同士の間隔（ギャップ）
ＯＣ：モーター用コイル基板の外周面
ｔＡ：第２導体層のうち第１導体層を覆う部分の厚み
ｔ１：金属箔層の厚み
ｔ２：化学めっき層の厚み
ｔ３：電解めっき層の厚み
Ｗ：第２導体層の幅
Ｗ１：金属箔層の下底の幅

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図7E】

【図7F】

【図7G】

【図8】