特開 2024-172709 コイル基板、モータ用コイル基板、及びモータ

(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】P2024172709

(43)【公開日】2024-12-12

(54)【発明の名称】コイル基板、モータ用コイル基板、及びモータ

(51)【国際特許分類】

   H01F 5/00 20060101AFI20241205BHJP

   H02K 3/26 20060101ALI20241205BHJP

   H01F 7/20 20060101ALI20241205BHJP

   H05K 1/16 20060101ALI20241205BHJP

   H05K 3/42 20060101ALI20241205BHJP

【ＦＩ】

H01F5/00 D

H02K3/26 E

H01F5/00 M

H01F7/20 D

H05K1/16 B

H05K3/42 630

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023090599

(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

4E351BB16

4E351BB22

4E351BB30

4E351BB33

4E351CC06

4E351CC07

4E351DD04

4E351DD54

4E351GG08

5E317AA24

5E317BB03

5E317BB12

5E317CC32

5E317CC33

5E317CD12

5E317CD15

5E317CD18

5E317CD25

5E317GG09

5H603AA09

5H603BB01

5H603BB07

5H603BB12

5H603CA05

5H603CB01

5H603CC02

5H603CD25

5H603CD26

(57)【要約】      （修正有）

【課題】ビアホール内の抵抗の低下を抑制し、コイル配線のビアホール付近での強度を確保するコイル基板、モータ用コイル基板及びモータを提供する。
【解決手段】コイル基板は、樹脂基板であるフレキシブル基板１０、樹脂基板の第１面１０Ｆに形成されている第１コイル配線と第２面１０Ｂに形成されている第２コイル配線と、第１コイル配線と第2コイル配線を樹脂基板に非貫通孔１０ａとして形成されたビアホールＶＨを介して電気的に接続しているビアホール配線ＶＨU、ＶＨＶ、ＶＨＷと、を有する。ビアホール配線は、外側と中心からなり、ビアホール配線の外側は、樹脂基板上に金属箔層１２０と、金属箔層上の無電解めっき層１３０と、無電解めっき層上の電解めっき層１４０と、が形成された導体層１００と、導体層の上面及び側面を覆う追加めっき層１５０からなり、ビアホール配線の中心は、無電解めっき層、電解めっき層及び追加めっき層からなる。
【選択図】図５

【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、
前記第１面に形成されている第１コイル配線と前記第２面に形成されている第２コイル配線と、
前記第1コイル配線と前記第2コイル配線を前記樹脂基板に非貫通孔として形成されたビアホールを介して電気的に接続しているビアホール配線と、を有し、
前記ビアホール配線は、外側と中心からなり、
前記ビアホール配線の外側は、前記樹脂基板上に金属箔層が形成され、前記金属箔層上に無電解めっき層が形成され、前記無電解めっき層上に電解めっき層形成された導体層と、前記導体層の上面及び側面を覆う追加めっき層からなり、
前記ビアホール配線の中心は、前記無電解めっき層、前記電解めっき層、及び前記追加めっき層からなる。

【請求項2】

請求項１のコイル基板であって、
前記追加めっき層の厚みは前記導体層の厚みよりも大きい。

【請求項3】

請求項１のコイル基板であって、前記ビアホールの断面形状はテーパ形状である。

【請求項4】

請求項１のコイル基板であって、前記樹脂基板には複数のコイルが配置されており、
前記第１コイル配線は、前記第１面上に形成された半ターンであり、
前記第２コイル配線は、前記第２面上に形成された半ターンであり、
前記第１コイル配線と前記第２コイル配線は、前記ビアホール配線を介して電気的に接続されている。

【請求項5】

請求項４のコイル基板であって、前記樹脂基板に複数のビアホールが形成されている。

【請求項6】

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用コイル基板。

【請求項7】

請求項６のモータ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8】

請求項６のモータ用コイル基板であって、前記モータ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9】

請求項６のモータ用コイル基板であって、前記モータ用コイル基板の外径は、５０ｍｍ以下である。

【請求項10】

請求項６のモータ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。

【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、モータ用コイル基板、及びモータに関する。

【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、フレキシブル基板の両面に銅箔を設け、フレキシブル基板に貫通孔を設け、フレキシブル基板の全面にシード層を設け、シード層上にめっきレジストパターンを形成し、シード層上に電解めっき膜を形成し、貫通孔内にビア導体を形成し、めっきレジストパターンを剥離し、エッチングにより配線を形成する。

【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、コイル基板を巻いてモータ用コイル基板を形成すると、ビアホール内の抵抗が低下すると考えられる。また、ビアホール付近での強度が足りなくなると考えられる。特に、小型モータ用コイル基板を形成するとなると、ビアーホール内の抵抗の低下やビアホール付近での強度の影響が表れやすいとも考えられる。

【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コイル基板であって、前記第１面に形成されている第１コイル配線と前記第２面に形成されている第２コイル配線と、前記第1コイル配線と前記第2コイル配線を前記樹脂基板に非貫通孔として形成されたビアホールを介して電気的に接続しているビアホール配線と、を有し、前記ビアホール配線は、外側と中心からなり、前記ビアホール配線の外側は、前記樹脂基板上に金属箔層が形成され、前記金属箔層上に無電解めっき層が形成され、前記無電解めっき層上に電解めっき層形成された導体層と、前記導体層の上面及び側面を覆う追加めっき層からなり、前記ビアホール配線の中心は、前記無電解めっき層、前記電解めっき層、及び前記追加めっき層からなるものである。

【0006】

本発明のコイル基板は、第１コイル配線及び第２コイル配線と、ビアホール配線と、を有する。ビアホール配線は外側と中心からなり、ビアホール配線の外側は、金属箔層、無電解めっき層、電解めっき層からなる導体層と、追加めっき層からなり、ビアホール配線の中心は無電解めっき層、電解めっき層、追加めっき層からなるものである。追加めっきにより配線幅及び厚みが補完されるので、コイル基板を巻いてモータ用コイル基板を形成した際に、ビアホール付近に作用する力によるビアホール配線の変形を抑制できる。その結果、ビアホール内の抵抗の低下を抑制できる。また、コイル配線のビアホール付近での強度を確保できる。

【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】図１の領域Ａを部分的に拡大した図である。

【図4A】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4B】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4C】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4D】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4E】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4F】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4G】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5】ビアホール配線の断面構造の一例を模式的に示す断面図である。

【図6】実施形態のコイル基板を用いたモータ用コイル基板を模式的に示す斜視図である。

【図7】ビアホールのテーパ形状の向きと、コイル基板を円筒状に巻く際の内周側及び外周側の向きとの関係を模式的に示す図である。

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

【図9A】実施形態のビアホール配線の断面構造を模式的に示す断面図である。

【図9B】改変例のビアホール配線の断面構造の改変例を模式的に示す断面図である。

【図9C】改変例のビアホール配線の断面構造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用コイル基板５５０（後述の図６参照）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、第１面１０Ｆ上の半ターンである第１コイル配線３０ＵＦと第２面１０Ｂ上の半ターンである第２コイル配線３０ＵＢがビアホール配線ＶＨＵを介して電気的に接続されることで、コイルが形成されている。ビアホール配線ＶＨＵは、第１コイル配線３０ＵＦと第２コイル配線３０ＵＢを、フレキシブル基板１０に非貫通孔として形成されたビアホールＶＨを介して電気的に接続する（後述の図５参照）。６個のコイル３１Ｕ～３６Ｕは、いずれも、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。

【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、第１面１０Ｆ上の半ターンである第１コイル配線３０ＶＦと第２面１０Ｂ上の半ターンである第２コイル配線３０ＶＢがビアホール配線ＶＨＶを介して電気的に接続されることで、コイルが形成されている。ビアホール配線ＶＨＶは、第１コイル配線３０ＶＦと第２コイル配線３０ＶＢを、フレキシブル基板１０に非貫通孔として形成されたビアホールＶＨを介して電気的に接続する（後述の図５参照）。６個のコイル３１Ｖ～３６Ｖは、いずれも、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。

【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、第１面１０Ｆ上の半ターンである第１コイル配線３０ＷＦと第２面１０Ｂ上の半ターンである第２コイル配線３０ＷＢがビアホール配線ＶＨＷを介して電気的に接続されることで、コイルが形成されている。ビアホール配線ＶＨＷは、第１コイル配線３０ＷＦと第２コイル配線３０ＷＢを、フレキシブル基板１０に非貫通孔として形成されたビアホールＶＨを介して電気的に接続する（後述の図５参照）。６個のコイル３１Ｗ～３６Ｗは、いずれも、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。

【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１０Ｆで半ターンを配置し、第２面１０Ｂで半ターンを配置し、ビアホールＶＨにより接続することで形成されているのである。また、第２面１０Ｂで半ターンを配置し、第１面１０Ｆ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１０Ｆで１／４ターン、第２面１０Ｂで１／４ターンを配置し、ビアホールＶＨにより接続させて、第１面１０Ｆもしくは第２面１０Ｂ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１０Ｆもしくは第２面１０Ｂで１ターンを配置してもよい。このとき、第１面１０Ｆのコイル配線と第２面１０Ｂ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】

＜ビアホールの複数構造＞
図３は、図１の領域Ａ、すなわちフレキシブル基板１０において最も第2辺Ｅ２側に位置するＷ相コイル３６Ｗの、第４辺Ｅ４側のビアホール配線ＶＨＷ近傍の領域を部分的に拡大した図である。図３に示す例では、１つの第１コイル配線３０ＷＦの第４辺Ｅ４側の端部と、１つの第２コイル配線３０ＷＢの第４辺Ｅ４側の端部との間に、複数（例えば３つ）のビアホールＶＨがフレキシブル基板１０に非貫通孔として形成されている。ビアホールＶＨの大きさやビアホールＶＨの間隔は特に限定されないが、ビアホールＶＨの大きさは、５０～３００μｍであることが好ましく、ビアホールＶＨの間隔は、１００μｍ以上であることが好ましく、１００～３００μｍであることがより好ましい。なお、ビアホールＶＨの間隔とは、２つのビアホールＶＨの最短距離である。各ビアホールＶＨにはそれぞれビアホール配線ＶＨＷが形成されている。複数（例えば３つ）のビアホール配線ＶＨＷはそれぞれの第１コイル配線３０ＷＦと第２コイル配線３０ＷＢをビアホールＶＨを介して電気的に接続する。なお、１つの第１コイル配線３０ＷＦの一方側の端部と１つの第２コイル配線３０ＷＢの対応する一方側の端部とを接続するビアホールＶＨ（ビアホール配線ＶＨＷ）の数は単数でもよいが、複数の方が好ましい。ビアホールＶＨ（ビアホール配線ＶＨＷ）の数は上記３個に限られず、２個又は４個以上としてもよい。なお、ビアホールＶＨ及びビアホール配線ＶＨＷの詳細な説明については後述する（図４及び図５）。

【0021】

なお、Ｗ相コイル３６Ｗの第３辺Ｅ３側のビアホールＶＨ及びビアホール配線ＶＨＷ、Ｗ相コイル３６Ｗ以外のＷ相コイル３１Ｗ～３５Ｗ、並びに、Ｗ相コイル２０Ｗ以外のＵ相コイル２０Ｕ及びＶ相コイル２０ＶのビアホールＶＨ及びビアホール配線ＶＨＷについても、図３と同様に構成される。

【0022】

＜ビアホール配線の製造方法＞
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４Ａ～図４Ｇにより説明する。図４Ａ～図４Ｇ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。

【0023】

図４Ａ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。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の厚みは例えば１０～５０［μｍ］である。

【0024】

図４Ｂに示されるように、レーザにより、フレキシブル基板１０に非貫通孔１０ａが形成される。非貫通孔１０ａは、フレキシブル基板１０の第１面１０Ｆ側の金属箔層１２０を貫通し第２面１０Ｂ側の金属箔層１２０を貫通しないように、レーザの出力を調節して形成される。なお、図４Ａ～図４Ｇでは簡略化して円筒状の非貫通孔として図示しているが、レーザにより非貫通孔１０ａが形成される場合には、非貫通孔１０ａの断面形状は第１面１０Ｆ側の開口面積が第２面１０Ｂ側の開口面積よりも大きなテーパ形状となる（後述の図５参照）。

【0025】

図４Ｃ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の非貫通孔１０ａ内に、無電解めっきにより無電解めっき層１３０が形成される。無電解めっきにはＣｕ、Ｎｉ等を含んだ化学めっきが含まれる。なお、無電解めっき層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。無電解めっき層１３０の厚みは例えば１～５［μｍ］である。

【0026】

図４Ｄに示されるように、無電解めっき層１３０をシード層として、無電解めっき層１３０の表面に、Ｃｕ、Ｎｉを含んだ電解めっきにより電解めっき層１４０が形成される。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の厚みは例えば１０～５０［μｍ］である。

【0027】

図４Ｅ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。

【0028】

図４Ｆ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、無電解めっき層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。

【0029】

図４Ｇに示されるように、配線パターンの全ての露出した表面上に、Ｃｕ、Ｎｉを含んだ電解めっきにより追加めっき層１５０が形成される。なお、追加めっき層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。追加めっき層１５０の厚みは、金属箔層１２０、無電解めっき層１３０及び電解めっき層１４０の厚みの合計よりも大きい。以上により、第1コイル配線と第2コイル配線をビアホールＶＨを介して電気的に接続するビアホール配線ＶＨＵ、ＶＨＶ、ＶＨＷが完成する。

【0030】

＜ビアホール配線の断面構造＞
図５は、ビアホール配線ＶＨＵ、ＶＨＶ、ＶＨＷの断面構造の一例を模式的に示す断面図である。図５に示されるように、ビアホール配線ＶＨＵ、ＶＨＶ、ＶＨＷは、外側と中心からなる。「外側」は、フレキシブル基板１０の非貫通孔１０ａの内周面よりも径方向外側の領域であり、「中心」は、フレキシブル基板１０の非貫通孔１０ａの内周面よりも径方向内側の領域である。ビアホール配線ＶＨＵ、ＶＨＶ、ＶＨＷの外側は、第１コイル配線３０ＵＦ、３０ＶＦ、３０ＷＦ又は第２コイル配線３０ＵＢ、３０ＶＢ、３０ＷＢに接続されている。ビアホール配線ＶＨＵ、ＶＨＶ、ＶＨＷの外側は、フレキシブル基板１０の第１面１０Ｆ上及び第２面１０Ｂ上のいずれにおいても、導体層１００と、導体層１００の表面（上面及び側面）を覆う追加めっき層１５０からなる。導体層１００は、フレキシブル基板１０上に金属箔層１２０が形成され、金属箔層１２０上に無電解めっき層１３０が形成され、無電解めっき層１３０上に電解めっき層１４０が形成されることで、形成される。ビアホール配線ＶＨＵ、ＶＨＶ、ＶＨＷの中心は、製造時に残された第２面１０Ｂ側の金属箔層１２０の第１面１０Ｆ側は、無電解めっき層１３０、電解めっき層１４０、及び追加めっき層１５０からなり、金属箔層１２０の第１面１０Ｆとは反対側も同様に、無電解めっき層１３０、電解めっき層１４０、及び追加めっき層１５０からなる。ビアホール配線ＶＨＵ、ＶＨＶ、ＶＨＷの外側は４層構造であり、中心は金属箔層１２０の第１面１０Ｆ側が３層構造、第１面１０Ｆとは反対側が３層構造である。

【0031】

ビアホール配線ＶＨＵ、ＶＨＶ、ＶＨＷの外側では、追加めっき層１５０の厚みｔ１は、導体層１００の厚みｔ２よりも大きい。ビアホール配線ＶＨＵ、ＶＨＶ、ＶＨＷの中心では、追加めっき層１５０の厚みｔ３は、無電解めっき層１３０及び電解めっき層１４０の厚みの合計ｔ４よりも大きい。また、ビアホールＶＨの断面形状は、前述のように非貫通孔１０ａがレーザで形成されることにより、第１面１０Ｆ側の開口面積が第２面１０Ｂ側の開口面積よりも大きなテーパ形状である。

【0032】

＜モータ用コイル基板＞
図６は、実施形態のコイル基板２を用いたモータ用コイル基板５５０を模式的に示す斜視図である。図６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、モータのためのモータ用コイル基板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。コイル基板の巻かれる回数は特に限定されないが、２回以上１０回以下であることが好ましい。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。

【0033】

図７は、ビアホールＶＨのテーパ形状の向きと、コイル基板２を円筒状に巻く際の内周側及び外周側の向きとの関係を模式的に示す図である。なお、図７ではコイル基板２における各配線の図示を省略している。図７に示されるように、コイル基板２には、第１面１０Ｆ側の開口面積が第２面１０Ｂ側の開口面積よりも大きなテーパ形状の複数のビアホールＶＨが形成されている。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ことにより、ビアホールＶＨの開口面積が大きい方が内周側、小さい方が外周側として巻かれる。これにより、ビアホールＶＨの開口面積が小さい方が外周側において引っ張られて拡大され、ビアホールＶＨの開口面積が大きい方が内周側において圧縮されて縮小され、ビアホールＶＨは円筒形状に近づくように力を受ける。その結果、ビアホールＶＨ付近に作用する力を低減でき、ビアホールＶＨ内の抵抗の低下を抑制できる。

【0034】

図６に示すように、モータ用コイル基板５５０は内周面ICと外周面OCとを有している。コイル基板２の巻き回数を２回以上１０回以下とすることにより、形成されるモータ用コイル基板５５０の外周面ＯＣの円筒度が０．０ｍｍより大きく０．３ｍｍ以下となる。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が得られる。そのため、モータとして稼働させたときでも、モータ用コイル基板５５０の位置ずれがなく、安定した性能のモータが得られる。

【0035】

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。

【0036】

図示は省略するが、第１コイル配線３０ＵＦ、３０ＶＦ、３０ＷＦと、第２コイル配線３０ＵＢ、３０ＶＢ、３０ＷＢと、ビアホール配線ＶＨＵ、ＶＨＶ、ＶＨＷは、絶縁層で覆われている。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。絶縁層が形成されていることで、各配線が露出していないこととなり、絶縁が保たれるのである。絶縁層１０２Ｆ、１０２Ｂを形成する方法は、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。絶縁層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好ましい。

【0037】

モータ用コイル基板５５０の断面は、フレキシブル基板１０と、コイル２０Ｕ、２０Ｖ、２０Ｗの第１コイル配線３０ＵＦ、３０ＶＦ、３０ＷＦ及び第２コイル配線３０ＵＢ、３０ＶＢ、３０ＷＢ、ビアホール配線ＶＨＵ、ＶＨＶ、ＶＨＷの各配線と、絶縁層で構成される。このとき、モータ用コイル基板５５０の断面積における全配線の断面積の割合を算出した結果がコイルの占積率となる。実施形態のモータ用コイル基板５５０は、コイルの占積率が５０％以上９９％以下である。このとき、コイルの占積率の算出方法は、占積率＝（配線の断面積の和/モータ用コイル基板の断面積）×１００である。

【0038】

占積率が５０％以上９９％以下のモータ用コイル基板５５０を用いることで、高トルクのモータが得られる。さらに、実施形態のモータ用コイル基板５５０が小型モータに適用される場合、トルクを向上させることができ、性能の高いモータが得られる。本明細書における小型モータとは、モータ用コイル基板５５０の外径が５０ｍｍ以下のモータである。なお、モータ用コイル基板５５０の外周面の直径は、ノギス測長で行うのである。

【0039】

＜モータ＞
図８は、実施形態のモータ用コイル基板５５０（図６）を用いたモータ６００を模式的に示す断面図である。モータ６００は、モータ用コイル基板５５０をヨーク５６０の内側に配置し、モータ用コイル基板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６００はスロットレスモータである。磁石５７０と回転軸５８０とが回転子６１０を構成し、モータ用コイル基板５５０とヨーク５６０とが固定子６２０を構成する。

【0040】

モータ用コイル基板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。

【0041】

なお、上記実施形態では磁石５７０を回転子６１０に設け、モータ用コイル基板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、モータ用コイル基板５５０を回転子に設ける構成であってもよい。また、実施形態のモータ用コイル基板５５０はスロットレスモータに用いられたが、スロットレスモータ以外のモータに用いられてもよい。

【0042】

＜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）、モータ用コイル基板５５０（図６）、モータ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は、第１コイル配線３０ＵＦ、３０ＶＦ、３０ＷＦ及び第２コイル配線３０ＵＢ、３０ＶＢ、３０ＷＢと、ビアホール配線ＶＨＵ、ＶＨＶ、ＶＨＷと、を有する。ビアホール配線ＶＨＵ、ＶＨＶ、ＶＨＷは外側と中心からなる。ビアホール配線ＶＨＵ、ＶＨＶ、ＶＨＷの外側は、金属箔層１２０、無電解めっき層１３０、電解めっき層１４０からなる導体層１００と、追加めっき層１５０からなり、ビアホール配線ＶＨＵ、ＶＨＶ、ＶＨＷの中心は無電解めっき層１３０、電解めっき層１４０、追加めっき層１５０からなる。追加めっき層１５０によりコイル配線の配線幅及び厚みが補完されるので、コイル基板２を巻いてモータ用コイル基板５５０を形成した際に、ビアホールＶＨ付近に作用する力がビアホール配線内で緩衝されて、作用する力が減少するため、ビアホール配線ＶＨＵ、ＶＨＶ、ＶＨＷの変形を抑制できる。その結果、ビアホールＶＨ内の抵抗の低下を抑制できる。また、ビアホールＶＨ付近に作用する力がビアホール配線内で緩衝されるので、コイル配線のビアホールＶＨ付近での強度を確保できる。

【0043】

さらに、小型モータ用コイル基板を形成すると、巻いたときに作用する力が大きくなりやすいが、本発明のビアホール配線により、ビアホールＶＨ付近に作用する力がビアホール配線内で緩衝されて、作用する力が減少するため、ビアホール配線の変形を抑制できる。その結果、ビアホールＶＨ内の抵抗の低下を抑制できる。また、ビアホールＶＨ付近に作用する力がビアホール配線内で緩衝されるので、コイル配線のビアホールＶＨ付近での強度を確保できる。

【0044】

実施形態のコイル基板２では、追加めっき層１５０の厚みｔ１は導体層１００の厚みｔ２よりも大きい。追加めっき層１５０の厚みｔ１を、導体層１００の厚みｔ２よりも大きくすることで、ビアホール配線ＶＨＵ、ＶＨＶ、ＶＨＷやコイル配線のビアホールＶＨ付近での強度をより向上できる。その結果、コイル基板２を巻いてモータ用コイル基板５５０を形成した際に、ビアホールＶＨ内の抵抗の低下をより抑制できる。

【0045】

実施形態のコイル基板２では、ビアホールＶＨの断面形状がテーパ形状である。その結果、コイル基板２を巻いてモータ用コイル基板５５０を形成する際に、ビアホールＶＨの開口面積が大きい方を内周側、小さい方を外周側として巻くことで、ビアホールＶＨ付近に作用する力を低減でき、ビアホールＶＨ内の抵抗の低下を抑制できる。なお、ビアホールＶＨはフレキシブル基板１０に対してレーザにより穴あけを行うことで形成されるのである。

【0046】

実施形態のコイル基板２では、フレキシブル基板１０の第１面１０Ｆ上の半ターンである第１コイル配線３０ＵＦ、３０ＶＦ、３０ＷＦと第２面１０Ｂ上の半ターンである第２コイル配線３０ＵＢ、３０ＶＢ、３０ＷＢがビアホール配線ＶＨＵ、ＶＨＶ、ＶＨＷを介して電気的に接続されることで、Ｕ相コイル２０Ｕ、Ｖ相コイル２０Ｖ、Ｗ相コイル２０Ｗが形成されている。ビアホールＶＨ内の抵抗の低下を抑制でき、且つ、ビアホールＶＨ付近での強度を確保できることで、コイルの性能の低下を抑制し、コイル基板２の信頼性を向上できる。

【0047】

実施形態のコイル基板２では、フレキシブル基板１０に複数のビアホールＶＨ（ビアホール配線ＶＨＵ、ＶＨＶ、ＶＨＷ）が形成されている。複数のビアホールＶＨ（ビアホール配線ＶＨＵ、ＶＨＶ、ＶＨＷ）が形成されることで、フレキシブル基板１０に複数のコイルを形成できる。また、１つの第１コイル配線３０ＵＦ、３０ＶＦ、３０ＷＦの一方側の端部と１つの第２コイル配線３０ＵＢ、３０ＶＢ、３０ＷＢの対応する一方側の端部とが、複数のビアホールＶＨ（ビアホール配線ＶＨＵ、ＶＨＶ、ＶＨＷ）により電気的に接続されている。その結果、一つのビアホールＶＨ（ビアホール配線ＶＨＵ、ＶＨＶ、ＶＨＷ）が断線したとしても、他のビアホールＶＨ（ビアホール配線ＶＨＵ、ＶＨＶ、ＶＨＷ）により接続を確保することができるので、接続信頼性を向上することができる。

【0048】

実施形態では、コイル基板２を略円筒状に巻くことでモータ用コイル基板５５０が形成される。実施形態のモータ用コイル基板５５０では、コイル配線の占積率は５０％以上９９％以下である。コイルの占積率を５０％以上９９％以下とすることで高いトルクが得られ、性能の高いモータが得られる。

【0049】

実施形態のモータ用コイル基板５５０では、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の円筒度を０．０ｍｍより大きく０．３ｍｍ以下とすることで、磁石５７０の周囲に設けたヨーク５６０の内周面にモータ用コイル基板５５０を接着してモータ６００を形成する場合に、外周面ＯＣの円筒度が０．０ｍｍである場合に比べ、接着状態のモータ用コイル基板５５０の外周面とヨーク５６０の内周面が滑り難くなり、接着強度を高めることができる。

【0050】

実施形態のモータ用コイル基板５５０の外径は５０ｍｍ以下である。外径５０ｍｍ以下のモータ用コイル基板５５０を用いて小型のモータ６００を形成することで、モータ性能の低下を効果的に抑制し、性能及び信頼性の高い小型のモータ６００を実現できる。

【0051】

実施形態では、ヨーク５６０の内周面５６０ａにモータ用コイル基板５５０の外周面ＯＣが接着されてモータ６００が形成される。実施形態のモータ６００では、ビアホールＶＨ内の抵抗の低下を抑制でき、且つ、ビアホールＶＨ付近での強度を確保できるコイル基板２を巻いたモータ用コイル基板５５０を使用することで、性能及び信頼性の高いモータ６００を実現できる。

【0052】

＜実施形態の改変例＞
図９Ａは、実施形態のビアホール配線ＶＨＵ、ＶＨＶ、ＶＨＷの断面構造を模式的に示す断面図であり、図９Ｂ及び図９Ｃは、改変例のビアホール配線ＶＨＵ、ＶＨＶ、ＶＨＷの断面構造を模式的に示す断面図である。なお、図９Ａ～図９Ｃでは、ビアホールＶＨのテーパ形状については簡略化して円筒状の非貫通孔として図示している。

【0053】

図９Ａに示すように、実施形態のビアホールＶＨは、電解めっき層１４０がフレキシブル基板１０の非貫通孔１０ａを充填しない構造としたが、例えば図９Ｂ及び図９Ｃに示すように、電解めっき層１４０がフレキシブル基板１０の非貫通孔１０ａの少なくとも一部を充填した構造としてもよい。図９Ｂに示す構造では、電解めっき層１４０が非貫通孔１０ａの一部を充填している。電解めっき層１４０の第１面１０Ｆ側の表面には、凹部１４０ａが形成されている。電解めっき層１４０の厚みは、ビアホールＶＨの中心位置近傍で最も薄くなり、外側に近づくほど厚みが増すように形成されている。追加めっき層１５０は、ビアホールＶＨの外側においては導体層１００の上面及び側面を覆い、中心においては電解めっき層１４０の凹部１４０ａを含む表面を覆うように形成されている。

【0054】

図９Ｃに示す構造では、電解めっき層１４０が非貫通孔１０ａの全部を充填している。電解めっき層１４０の第１面１０Ｆ側の表面は、中心と外側とで面一となるように形成されている。追加めっき層１５０は、ビアホールＶＨの外側においては導体層１００の上面及び側面を覆い、中心においては電解めっき層１４０の面一の表面を覆うように形成されている。

【0055】

ビアホールＶＨの開口径が大きい場合には（例えば２５０～３００μｍ程度）図９Ａに示す構造となり、開口径が中程度の場合には（例えば１００～２５０μｍ程度）図９Ｂに示す構造となり、開口径が小さい場合には（例えば５０～１００μｍ程度）図９Ｃに示す構造となる。

【0056】

図９Ｂ及び図９Ｃのいずれの構造においても、ビアホール配線ＶＨＵ、ＶＨＶ、ＶＨＷの外側は、導体層１００と追加めっき層１５０からなり、ビアホール配線ＶＨＵ、ＶＨＶ、ＶＨＷの中心は、無電解めっき層１３０、電解めっき層１４０、及び追加めっき層１５０からなる。以上説明した改変例でも、前述の実施形態と同様の効果を得ることができる。

【符号の説明】

【0057】

２：コイル基板
１０：フレキシブル基板
１０Ｂ：第２面
１０Ｆ：第１面
３０ＵＦ、３０ＶＦ、３０ＷＦ：第１コイル基板
３０ＵＢ、３０ＶＢ、３０ＷＢ：第２コイル基板
１００：導体層
１２０：金属箔層
１３０：無電解めっき層
１４０：電解めっき層
１５０：追加めっき層
５５０：モータ用コイル基板
５７０：磁石
６００：モータ
６１０：回転子
６２０：固定子
ＯＣ：モータ用コイル基板の外周面
ＶＨ：ビアホール
ＶＨU、ＶＨＶ、ＶＨＷ：ビアホール配線
ｔ１：追加めっき層の厚み
ｔ２：導体層の厚み

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図4E】

【図4F】

【図4G】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図9C】