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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-03-21
(45)【発行日】2024-03-29
(54)【発明の名称】振動モータ用基板およびその製造方法、ならびに振動モータ
(51)【国際特許分類】
H02K 13/00 20060101AFI20240322BHJP
C25D 5/12 20060101ALI20240322BHJP
C25D 7/00 20060101ALI20240322BHJP
C25D 7/06 20060101ALI20240322BHJP
B32B 15/08 20060101ALI20240322BHJP
H02K 23/00 20060101ALI20240322BHJP
B06B 1/04 20060101ALI20240322BHJP
【ＦＩ】
H02K13/00 G
C25D5/12
C25D7/00 G
C25D7/06 A
B32B15/08 D
H02K23/00 A
H02K13/00 Q
B06B1/04 S
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2020013904
(22)【出願日】2020-01-30
(65)【公開番号】P2021121148
(43)【公開日】2021-08-19
【審査請求日】2022-08-25
(73)【特許権者】
【識別番号】000005290
【氏名又は名称】古河電気工業株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】592181602
【氏名又は名称】古河精密金属工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100114292
【弁理士】
【氏名又は名称】来間 清志
(74)【代理人】
【識別番号】100205659
【弁理士】
【氏名又は名称】齋藤 拓也
(72)【発明者】
【氏名】北河 秀一
(72)【発明者】
【氏名】葛原 颯己
【審査官】津久井 道夫
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１５／１１８６２７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開昭５５－１６１３８６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－３１４１９１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－１７５０４９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０７－０５９２９９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０２Ｋ １３／００
Ｃ２５Ｄ ５／１２
Ｃ２５Ｄ ７／００
Ｃ２５Ｄ ７／０６
Ｂ３２Ｂ １５／０８
Ｈ０２Ｋ ２３／００
Ｂ０６Ｂ １／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
樹脂基板からなる基材と、前記基材の少なくとも一方の面に、ＣｕまたはＣｕ合金からなるＣｕ系箔層が形成され、かつ振動モータのブラシが摺接する最表層に、Ａｕ合金からなるＡｕ合金層が形成された基板であって、
前記Ａｕ合金層の表面は、摺動前の初期状態において、ＩＳＯ ２５１７８－２：２０１２に準拠して測定される算術平均高さＳａが０．１μｍ以上０．５μｍ以下であり、かつ山の頂点密度Ｓｐｄが１００００～１００００００個／ｍｍ２であることを特徴とする、振動モータ用基板。
【請求項2】
前記Ｃｕ系箔層と前記Ａｕ合金層との間に、厚さが０．１μｍ以上のＣｕめっき層を有することを特徴とする、請求項１に記載の振動モータ用基板。
【請求項3】
前記Ａｕ合金層の直下に、Ｎｉめっき層が存在することを特徴とする、請求項１または２に記載の振動モータ用基板。
【請求項4】
前記Ａｕ合金がＡｕ－Ｃｕ合金またはＡｕ－Ｎｉ合金であることを特徴とする、請求項１、２または３に記載の振動モータ用基板。
【請求項5】
導電性基板とブラシとを含むモータであって、前記導電性基板は、
樹脂基板からなる基材と、
前記基材の少なくとも一方の面に、ＣｕまたはＣｕ合金からなるＣｕ系箔層が形成され、かつ、振動モータのブラシが摺接する最表層にＡｕ合金からなるＡｕ合金層が形成された基板であって、
前記Ａｕ合金層の表面は、摺動前の初期状態において、ＩＳＯ ２５１７８－２：２０１２に準拠して測定される算術平均高さＳａが０．１μｍ以上０．５μｍ以下であり、かつ山の頂点密度Ｓｐｄが１００００～１００００００個／ｍｍ２であることを特徴とする、振動モータ。
【請求項6】
前記ブラシは、ＣｕまたはＣｕ合金からなるＣｕ系基材と、前記Ｃｕ系基材の表面を被覆するＰｄめっき層とを有することを特徴とする、請求項５に記載の振動モータ。
【請求項7】
前記導電性基板は、摺動前の初期状態において、少なくともブラシとの接触部の表面粗さＲａが０．１～１．０μｍであることを特徴とする、請求項５または６に記載の振動モータ。
【請求項8】
請求項１～４のいずれか１項に記載の振動モータ用基板を製造する方法であって、樹脂基板からなる基材の少なくとも一方の面に、ＣｕまたはＣｕ合金からなるＣｕ系箔層を形成するＣｕ系箔層形成工程と、
Ａｕ合金からなるＡｕ合金層を形成するＡｕ合金層形成工程と、
ＩＳＯ ２５１７８－２：２０１２に準拠して測定される算術平均高さＳａが０．１μｍ以上０．５μｍ以下であり、かつ山の頂点密度Ｓｐｄが１００００～１００００００個／ｍｍ２である前記Ａｕ合金層の表面性状になるように、Ｃｕ系箔層形成工程後のＣｕ系箔層の表面、またはＡｕ合金層形成工程後の前記Ａｕ合金層の表面を研磨する表面粗さ調整工程と
を含むことを特徴とする、振動モータ用基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、振動モータ用基板およびその製造方法、ならびに振動モータに関する。
【背景技術】
【0002】
振動モータに使用される導電性基板は、樹脂基板の上に銅または銅合金からなる銅箔層を張り付け、その上にＡｕ、Ｎｉ、Ｒｈのような導電性に優れるめっきを施して形成されるものである。
【0003】
このような導電性基板においては、ブラシと摺動する箇所において摩耗が生じることが知られており、例えばＡｕめっきを用いる場合には、Ａｕめっきにコバルトなどを添加して硬質めっきとし、基板側の表面粗度を下げて耐摩耗性を向上させる技術が知られている。
【0004】
また、耐摩耗性を向上させる技術として、特許文献１には、樹脂基板の上にＣｕ層と、Ａｕ－Ｃｕ合金層を形成してなる導電性基板が、耐摩耗性および電気伝導性に優れることが報告されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２００６－３１４１９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、振動モータでは一般に、ユーザがモータの回転を確認するため、導電性基板とブラシとの接点が切り替わる際に発生する振動に伴って発生する振動音を聞き取って感知する。振動モータが通常発生する振動音の周波数は、１００Ｈｚ程度の低周波数レベルであり、かかる低周波数レベルの振動音の聞き取りの可否は、個人差があることから、振動モータで発生する振動音は、個人差なく、誰もが聞き取れる可聴域の周波数レベルの振動音にする（周波数を上げる）ことが求められる場合があった。
【0007】
本発明は、以上の実情に鑑みてなされたものであり、優れた耐摩耗性を有しながらも、振動モータが発する振動音の聞き取りやすさをより高めることができる振動モータ用基板およびその製造方法、ならびにそれを用いた振動モータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明者らは、上述した目的を達成するため、鋭意検討を重ねた。その結果、振動モータ用基板が、樹脂基板からなる基材と、基材の少なくとも一方の面に、ＣｕまたはＣｕ合金からなるＣｕ系箔層が形成され、かつ最表層に、Ａｕ合金からなるＡｕ合金層が形成された基板であって、Ａｕ合金層の表面は、ＩＳＯ ２５１７８－２：２０１２に準拠して測定される算術平均高さＳａが０．１μｍ以上であり、かつ山の頂点密度Ｓｐｄが１００００～１００００００個／ｍｍ２であることにより、優れた耐摩耗性を有しながらも、この振動モータ用基板を用いた振動モータが、可聴域の振動音を発生させることができ、振動音の聞き取りやすさをより高めることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0009】
すなわち、本発明の要旨構成は以下のとおりである。
（１）樹脂基板からなる基材と、前記基材の少なくとも一方の面に、ＣｕまたはＣｕ合金からなるＣｕ系箔層が形成され、かつ最表層に、Ａｕ合金からなるＡｕ合金層が形成された基板であって、前記Ａｕ合金層の表面は、ＩＳＯ ２５１７８－２：２０１２に準拠して測定される算術平均高さＳａが０．１μｍ以上であり、かつ山の頂点密度Ｓｐｄが１００００～１００００００個／ｍｍ２であることを特徴とする、振動モータ用基板。
（２）前記Ｃｕ系箔層と前記Ａｕ合金層との間に、厚さが０．１μｍ以上のＣｕめっき層を有することを特徴とする、（１）に記載の振動モータ用基板。
（３）前記Ａｕ合金層の直下に、Ｎｉめっき層が存在することを特徴とする、（１）または（２）に記載の振動モータ用基板。
（４）前記Ａｕ合金がＡｕ－Ｃｕ合金またはＡｕ－Ｎｉ合金であることを特徴とする、上記（１）、（２）または（３）に記載の振動モータ用基板。
（５）導電性基板とブラシとを含むモータであって、前記導電性基板は、樹脂基板からなる基材と、前記基材の少なくとも一方の面に、ＣｕまたはＣｕ合金からなるＣｕ系箔層が形成され、かつ、Ａｕ合金からなるＡｕ合金層が形成された基板であって、前記Ａｕ合金層の表面は、ＩＳＯ ２５１７８－２：２０１２に準拠して測定される算術平均高さＳａが０．１μｍ以上であり、かつ山の頂点密度Ｓｐｄが１００００～１００００００個／ｍｍ２であることを特徴とする、振動モータ。
（６）前記ブラシは、ＣｕまたはＣｕ合金からなるＣｕ系基材と、前記Ｃｕ系基材の表面を被覆するＰｄめっき層とを有することを特徴とする、上記（５）に記載の振動モータ。
（７）前記導電性基板は、少なくともブラシとの接触部の表面粗さＲａが０．１～１．０μｍであることを特徴とする、上記（５）または（６）に記載の振動モータ。
（８）上記（１）～（４）のいずれかに記載の振動モータ用基板を製造する方法であって、樹脂基板からなる基材の少なくとも一方の面に、ＣｕまたはＣｕ合金からなるＣｕ系箔層を形成するＣｕ系箔層形成工程と、Ａｕ合金からなるＡｕ合金層を形成するＡｕ合金層形成工程と、ＩＳＯ ２５１７８－２：２０１２に準拠して測定される算術平均高さＳａが０．１μｍ以上であり、かつ山の頂点密度Ｓｐｄが１００００～１００００００個／ｍｍ２である前記Ａｕ合金層の表面性状になるように、Ｃｕ系箔層形成工程後のＣｕ系箔層の表面、またはＡｕ合金層形成工程後の前記Ａｕ合金層の表面を研磨する表面粗さ調整工程とを含むことを特徴とする、振動モータ用基板の製造方法。
（１）樹脂基板からなる基材と、前記基材の少なくとも一方の面に、ＣｕまたはＣｕ合金からなるＣｕ系箔層が形成され、かつ最表層に、Ａｕ合金からなるＡｕ合金層が形成された基板であって、前記Ａｕ合金層の表面は、ＩＳＯ ２５１７８－２：２０１２に準拠して測定される算術平均高さＳａが０．１μｍ以上であり、かつ山の頂点密度Ｓｐｄが１００００～１００００００個／ｍｍ２であることを特徴とする、振動モータ用基板。
（２）前記Ｃｕ系箔層と前記Ａｕ合金層との間に、厚さが０．１μｍ以上のＣｕめっき層を有することを特徴とする、（１）に記載の振動モータ用基板。
（３）前記Ａｕ合金層の直下に、Ｎｉめっき層が存在することを特徴とする、（１）または（２）に記載の振動モータ用基板。
（４）前記Ａｕ合金がＡｕ－Ｃｕ合金またはＡｕ－Ｎｉ合金であることを特徴とする、上記（１）、（２）または（３）に記載の振動モータ用基板。
（５）導電性基板とブラシとを含むモータであって、前記導電性基板は、樹脂基板からなる基材と、前記基材の少なくとも一方の面に、ＣｕまたはＣｕ合金からなるＣｕ系箔層が形成され、かつ、Ａｕ合金からなるＡｕ合金層が形成された基板であって、前記Ａｕ合金層の表面は、ＩＳＯ ２５１７８－２：２０１２に準拠して測定される算術平均高さＳａが０．１μｍ以上であり、かつ山の頂点密度Ｓｐｄが１００００～１００００００個／ｍｍ２であることを特徴とする、振動モータ。
（６）前記ブラシは、ＣｕまたはＣｕ合金からなるＣｕ系基材と、前記Ｃｕ系基材の表面を被覆するＰｄめっき層とを有することを特徴とする、上記（５）に記載の振動モータ。
（７）前記導電性基板は、少なくともブラシとの接触部の表面粗さＲａが０．１～１．０μｍであることを特徴とする、上記（５）または（６）に記載の振動モータ。
（８）上記（１）～（４）のいずれかに記載の振動モータ用基板を製造する方法であって、樹脂基板からなる基材の少なくとも一方の面に、ＣｕまたはＣｕ合金からなるＣｕ系箔層を形成するＣｕ系箔層形成工程と、Ａｕ合金からなるＡｕ合金層を形成するＡｕ合金層形成工程と、ＩＳＯ ２５１７８－２：２０１２に準拠して測定される算術平均高さＳａが０．１μｍ以上であり、かつ山の頂点密度Ｓｐｄが１００００～１００００００個／ｍｍ２である前記Ａｕ合金層の表面性状になるように、Ｃｕ系箔層形成工程後のＣｕ系箔層の表面、またはＡｕ合金層形成工程後の前記Ａｕ合金層の表面を研磨する表面粗さ調整工程とを含むことを特徴とする、振動モータ用基板の製造方法。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、優れた耐摩耗性を有しながらも、振動モータが発する振動音の聞き取りやすさをより高めることができる振動モータ用基板およびその製造方法、ならびにそれを用いた振動モータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されない。
【0013】
１．振動モータ用基板
本発明の振動モータ用基板は、樹脂基板からなる基材と、基材の少なくとも一方の面に、ＣｕまたはＣｕ合金からなるＣｕ系箔層が形成され、かつ最表層に、Ａｕ合金からなるＡｕ合金層が形成された基板であって、Ａｕ合金層の表面は、ＩＳＯ ２５１７８－２：２０１２に準拠して測定される算術平均高さＳａが０．１μｍ以上であり、かつ山の頂点密度Ｓｐｄが１００００～１００００００個／ｍｍ２であることを特徴とするものである。
本発明の振動モータ用基板は、樹脂基板からなる基材と、基材の少なくとも一方の面に、ＣｕまたはＣｕ合金からなるＣｕ系箔層が形成され、かつ最表層に、Ａｕ合金からなるＡｕ合金層が形成された基板であって、Ａｕ合金層の表面は、ＩＳＯ ２５１７８－２：２０１２に準拠して測定される算術平均高さＳａが０．１μｍ以上であり、かつ山の頂点密度Ｓｐｄが１００００～１００００００個／ｍｍ２であることを特徴とするものである。
【0014】
本明細書において「算術平均高さＳａ」とは、ＩＳＯ ２５１７８－２：２０１２に準拠して測定される、表面の平均面に対して、各点の高さの差の絶対値の平均を表すパラメータである。つまり、粗さ曲線の算術平均高さＲａを面に拡張したパラメータに相当する。算術平均高さＳａは、粗化処理面における所定の測定面積の表面プロファイルを市販のレーザー顕微鏡で測定することにより算出することができる。
【0015】
本明細書において「山の頂点密度Ｓｐｄ」とは、ＩＳＯ２５１７８に準拠して測定される、単位面積当たりの山頂点の数を表すパラメータである。この値が大きいと他の物体との接触点の数が多いことを示唆する。山の頂点密度Ｓｐｄは、粗化処理面における所定の測定面積の表面プロファイルを市販のレーザー顕微鏡で測定することにより算出することができる。
【0016】
図１は、一の実施形態の振動モータ用基板の縦断面を模式的に示したものである。図１に示す振動モータ用基板１０は、樹脂基板からなる基材１と、基材１の少なくとも一方の面に、ＣｕまたはＣｕ合金からなるＣｕ系箔層２が形成され、かつ最表層に、Ａｕ合金からなるＡｕ合金層３が形成された基板であって、Ａｕ合金層３の表面は、ＩＳＯ ２５１７８－２：２０１２に準拠して測定される算術平均高さＳａが０．１μｍ以上であり、かつ山の頂点密度Ｓｐｄが１００００～１００００００個／ｍｍ２であることを特徴とするものである。また、図示の振動モータ用基板１０は、Ｃｕ系箔層２とＡｕ合金層３との間に、厚さが０．１μｍ以上のＣｕめっき層４を有し、かつＡｕ合金層３の直下に、Ｎｉめっき層５が存在する構成の場合を示している。
【0017】
振動モータにおいて、ブラシと摺動するのは、最表層に配置されているＡｕ合金層３である。そこで、最表層を、硬質のＡｕ合金により形成するとともに、その表面について算術平均高さＳａを０．１μｍ以上、山の頂点密度Ｓｐｄを１００００～１００００００個／ｍｍ２に調整して、表面の凹凸を増加させることにより、その表面がブラシと摺動したときに、可聴域の振動音を発生させることができ、振動音の聞き取りやすさをより高めることができる。
【0018】
以下、本発明の振動モータ用基板の各部について詳細に説明する。
【0019】
（基材）
基材１は、紙やガラス布、ガラス不織布と樹脂を組み合わせた樹脂基板からなるものである。
基材１は、紙やガラス布、ガラス不織布と樹脂を組み合わせた樹脂基板からなるものである。
【0020】
樹脂基板を構成する樹脂としては、特に限定されず、フェノール樹脂やエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などからなる群からなる１種以上を用いることができる。その中でも、成形性が良く、耐熱性も高いエポキシ樹脂を用いることが好ましい。
【0021】
基材１の厚さとしては、特に限定されないが、１００～５００μｍであることが好ましく、２００～４００μｍであることがより好ましい。
【0022】
（Ｃｕ系箔層）
Ｃｕ系箔層２は、ＣｕまたはＣｕ合金からなり、基材の少なくとも一方の面に形成されるものである。
Ｃｕ系箔層２は、ＣｕまたはＣｕ合金からなり、基材の少なくとも一方の面に形成されるものである。
【0023】
Ｃｕ合金としては、特に限定されないが、例えば、Ｃｕ－Ｓｎ合金、Ｃｕ－Ａｇ合金などを用いることができる。
【0024】
Ｃｕ系箔層２の厚さとしては、特に限定されないが、２０～１００μｍであることが好ましく、３０～５０μｍであることがより好ましい。
【0025】
（Ａｕ合金層）
Ａｕ合金層３は、Ａｕ合金からなり、かかる振動モータ用基板の最表層に形成されるものである。そして、このＡｕ合金層３の表面は、ＩＳＯ ２５１７８－２：２０１２に準拠して測定される算術平均高さＳａが０．１μｍ以上であり、かつ山の頂点密度Ｓｐｄが１００００～１００００００個／ｍｍ２である。このようなＡｕ合金層３によれば、可聴域の振動音を発生させることができ、振動音の聞き取りやすさをより高めることができる。
Ａｕ合金層３は、Ａｕ合金からなり、かかる振動モータ用基板の最表層に形成されるものである。そして、このＡｕ合金層３の表面は、ＩＳＯ ２５１７８－２：２０１２に準拠して測定される算術平均高さＳａが０．１μｍ以上であり、かつ山の頂点密度Ｓｐｄが１００００～１００００００個／ｍｍ２である。このようなＡｕ合金層３によれば、可聴域の振動音を発生させることができ、振動音の聞き取りやすさをより高めることができる。
【0026】
Ａｕ合金層３を構成するＡｕ合金としては、特に限定されないが、例えばＡｕ－Ｃｕ合金またはＡｕ－Ｎｉ合金であることが好ましい。Ａｕ合金として、Ａｕ－Ｃｕ合金またはＡｕ－Ｎｉ合金を用いることにより、従来使用されているＡｕ－Ｃｏ合金よりも接触抵抗が低く、モータの長寿命化ができる。
【0027】
Ａｕ合金層３の厚さとしては、特に限定されないが、０．０１～１μｍであることが好ましく、０．１～０．５μｍであることがより好ましい。
【0028】
（Ｃｕめっき層）
本発明の必須の構成要素ではないが、図示の振動モータ用基板１０は、Ｃｕ系箔層２とＡｕ合金層３との間に、厚さが０．１μｍ以上のＣｕめっき層４を有する。
本発明の必須の構成要素ではないが、図示の振動モータ用基板１０は、Ｃｕ系箔層２とＡｕ合金層３との間に、厚さが０．１μｍ以上のＣｕめっき層４を有する。
【0029】
このＣｕめっき層４を設けることにより、Ａｕ合金層の密着力を向上させ、めっき剥離を防止することができる。
【0030】
Ｃｕめっき層４の厚さとしては、０．１μｍ以上であれば特に限定されないが、０．１０．５μｍであることが好ましく、０．１～０．３μｍであることがより好ましい。
【0031】
（Ｎｉめっき層）
本発明の必須の構成要素ではないが、図示の振動モータ用基板１０は、Ａｕ合金層３の直下に、Ｎｉめっき層５が存在する。
本発明の必須の構成要素ではないが、図示の振動モータ用基板１０は、Ａｕ合金層３の直下に、Ｎｉめっき層５が存在する。
【0032】
Ｃｕ系箔層２とＡｕ合金層３が直接接触していると、高温下や硫化水素雰囲気下などにおいて、Ｃｕ系箔層２に含まれるＣｕ原子がＡｕ合金層３中を拡散し、Ａｕ合金層３の表面に現れて酸化銅を形成し、接触抵抗が上昇することがある。したがって、これらのような環境下での使用が想定される場合には、Ｎｉめっき層５を設けてＣｕの拡散を防止し、接触抵抗の上昇を抑えることが好ましい。
【0033】
Ｎｉめっき層５の厚さとしては、特に限定されないが、０．１～１．０μｍであることが好ましく、０．２～０．５μｍであることがより好ましい。
【0034】
２．振動モータ
以上で詳述した振動モータ用基板は、従来公知の振動モータ（例えば、特許文献１参照）が備える導電性基板と置き換えて用いることができる。具体的に、このような振動モータは、導電性基板とブラシとを含むモータであって、導電性基板は、樹脂基板からなる基材と、基材の少なくとも一方の面に、ＣｕまたはＣｕ合金からなるＣｕ系箔層が形成され、かつ、Ａｕ合金からなるＡｕ合金層が形成された基板であって、Ａｕ合金層の表面は、ＩＳＯ ２５１７８－２：２０１２に準拠して測定される算術平均高さＳａが０．１μｍ以上であり、かつ山の頂点密度Ｓｐｄが１００００～１００００００個／ｍｍ２であることを特徴とするものである。
以上で詳述した振動モータ用基板は、従来公知の振動モータ（例えば、特許文献１参照）が備える導電性基板と置き換えて用いることができる。具体的に、このような振動モータは、導電性基板とブラシとを含むモータであって、導電性基板は、樹脂基板からなる基材と、基材の少なくとも一方の面に、ＣｕまたはＣｕ合金からなるＣｕ系箔層が形成され、かつ、Ａｕ合金からなるＡｕ合金層が形成された基板であって、Ａｕ合金層の表面は、ＩＳＯ ２５１７８－２：２０１２に準拠して測定される算術平均高さＳａが０．１μｍ以上であり、かつ山の頂点密度Ｓｐｄが１００００～１００００００個／ｍｍ２であることを特徴とするものである。
【0035】
図２は、一の実施形態の振動モータの分解斜視図を模式的に示したものである。この図２に示すように、振動モータ１００は、金属性の上部ケース２０と下部ケース２１とが圧入結合されて内部に空いた空間を提供し、電極２３の一部が上部ケース２０、下部ケース２１の外部に延びた外形を有する。上部ケース２０および下部ケース２１の内部の中心には直立した回転軸２４が固定されて、これら上部ケース２０、下部ケース２１を支持する。下部ケース２１の底には、電流を伝達するための電極２３が載せられる。その電極２３の上には回転軸２４を中心とするリング形状の永久磁石２２が配置される。導電性基板２５が回転軸２４に回転可能な状態で支持されて、その永久磁石２２の上に配置される。導電性基板２５は、略半円板型の胴体２７、その胴体２７と一体をなすベアリング２９、コイル２６、振動子２８、及び印刷回路（図示せず）などを含む。ベアリング２９には回転軸２４が内挿され、２つ以上のコイル２６が回転軸２４を中心として胴体２７の左右両側に対称となるように配置される。また、振動子２８はそのコイル２６の間の胴体２７の縁の付近に配置される。振動子２８は強い振動力を得るために高比重の物質から構成される。
【0036】
ブラシ３０は、その一端が電極２３に連結固定されており、他端が、導電性基板２５に接している。外部電源（図示せず）から電極２３に供給された電流は、ブラシ３０と導電性基板２５を介してコイル２６へ伝達される。
【0037】
ここで、コイル２６に流れる電流の方向を交互に変更させれば、そのコイル２６に表れる磁極の方向もそれによって交互に変わるようになる。そのような磁極の変化は、永久磁石２２による磁極と相互作用して、そのコイル２６を一方向に回転するようにする力を発生させる。これによってコイル２６と一体をなす導電性基板２５が回転軸２４を中心として回転する。
【0038】
［導電性基板］
導電性基板２５としては、以上で詳述した振動モータ用基板と同様のものを用いることができる。
導電性基板２５としては、以上で詳述した振動モータ用基板と同様のものを用いることができる。
【0039】
導電性基板２５としては、少なくともブラシとの接触部の表面粗さＲａが０．１～１．０μｍであることが好ましく、０．１～０．７μｍであることがより好ましい。ブラシとの接触部の表面粗さＲａが０．１～１．０μｍであることにより、可聴域の振動音をより効率的に発生させることができ、振動音の聞き取りやすさをさらに高めることができる。
【0040】
［ブラシ］
ブラシ３０としては、特に限定されず、例えば振動モータに通常使用されるものを用いることができるが、好ましくは、ＣｕまたはＣｕ合金からなるＣｕ系基材と、Ｃｕ系基材の表面を被覆するＰｄめっき層とを有するものを用いる。このようにブラシを構成することにより、優れた耐摩耗性、電気伝導性、耐食性などを確保することができる。
ブラシ３０としては、特に限定されず、例えば振動モータに通常使用されるものを用いることができるが、好ましくは、ＣｕまたはＣｕ合金からなるＣｕ系基材と、Ｃｕ系基材の表面を被覆するＰｄめっき層とを有するものを用いる。このようにブラシを構成することにより、優れた耐摩耗性、電気伝導性、耐食性などを確保することができる。
【0041】
３．振動モータ用基板の製造方法
本発明の振動モータ用基板の製造方法は、上述した振動モータ用基板を製造する方法である。具体的に、この振動モータ用基板の製造方法は、樹脂基板からなる基材の少なくとも一方の面に、ＣｕまたはＣｕ合金からなるＣｕ系箔層を形成するＣｕ系箔層形成工程と、Ａｕ合金からなるＡｕ合金層を形成するＡｕ合金層形成工程と、ＩＳＯ ２５１７８－２：２０１２に準拠して測定される算術平均高さＳａが０．１μｍ以上であり、かつ山の頂点密度Ｓｐｄが１００００～１００００００個／ｍｍ２であるＡｕ合金層の表面性状になるように、Ｃｕ系箔層形成工程後のＣｕ系箔層の表面、またはＡｕ合金層形成工程後のＡｕ合金層の表面を研磨する表面粗さ調整工程とを含むことを特徴とするものである。
本発明の振動モータ用基板の製造方法は、上述した振動モータ用基板を製造する方法である。具体的に、この振動モータ用基板の製造方法は、樹脂基板からなる基材の少なくとも一方の面に、ＣｕまたはＣｕ合金からなるＣｕ系箔層を形成するＣｕ系箔層形成工程と、Ａｕ合金からなるＡｕ合金層を形成するＡｕ合金層形成工程と、ＩＳＯ ２５１７８－２：２０１２に準拠して測定される算術平均高さＳａが０．１μｍ以上であり、かつ山の頂点密度Ｓｐｄが１００００～１００００００個／ｍｍ２であるＡｕ合金層の表面性状になるように、Ｃｕ系箔層形成工程後のＣｕ系箔層の表面、またはＡｕ合金層形成工程後のＡｕ合金層の表面を研磨する表面粗さ調整工程とを含むことを特徴とするものである。
【0042】
［Ｃｕ系箔層形成工程］
Ｃｕ系箔層形成工程は、樹脂基板からなる基材の少なくとも一方の面に、ＣｕまたはＣｕ合金からなるＣｕ系箔層を形成する工程である。具体的には、例えば基材の一方の面にＣｕ系箔層を張り付けることにより行うことができる。
Ｃｕ系箔層形成工程は、樹脂基板からなる基材の少なくとも一方の面に、ＣｕまたはＣｕ合金からなるＣｕ系箔層を形成する工程である。具体的には、例えば基材の一方の面にＣｕ系箔層を張り付けることにより行うことができる。
【0043】
［Ａｕ合金層形成工程］
Ａｕ合金層形成工程は、Ａｕ合金からなるＡｕ合金層を形成する工程である。
Ａｕ合金層形成工程は、Ａｕ合金からなるＡｕ合金層を形成する工程である。
【0044】
Ａｕ合金層を形成するためのめっき法としては、特に限定されないが、例えば電解めっきや無電解めっきのような湿式めっき、蒸着やスパッタのような乾式めっき等を用いることができる。これらの中でも、湿式めっきを用いることが好ましく、電解めっきを用いることがより好ましい。この際、めっき条件としては、めっき方法や、めっき層の種類やその厚さ、その後の熱処理の温度や保持時間などに応じて適宜調整すればよい。なお、後述するＣｕめっき層形成工程およびＮｉめっき層形成工程についても同様である。
【0045】
［表面粗さ調整工程］
表面粗さ調整工程は、ＩＳＯ ２５１７８－２：２０１２に準拠して測定される算術平均高さＳａが０．１μｍ以上であり、かつ山の頂点密度Ｓｐｄが１００００～１００００００個／ｍｍ２であるＡｕ合金層の表面性状になるように、Ｃｕ系箔層形成工程後のＣｕ系箔層の表面、またはＡｕ合金層形成工程後のＡｕ合金層の表面を研磨する工程である。
表面粗さ調整工程は、ＩＳＯ ２５１７８－２：２０１２に準拠して測定される算術平均高さＳａが０．１μｍ以上であり、かつ山の頂点密度Ｓｐｄが１００００～１００００００個／ｍｍ２であるＡｕ合金層の表面性状になるように、Ｃｕ系箔層形成工程後のＣｕ系箔層の表面、またはＡｕ合金層形成工程後のＡｕ合金層の表面を研磨する工程である。
【0046】
すなわち、表面粗さ調整工程は、Ｃｕ系箔層形成工程後またはＡｕ合金層形成工程後に行うものであり、その時点で最表層の表面粗さを調整する。なお、表面粗さ調整工程を、Ｃｕ系箔層形成工程後に行う場合、その後表層側に形成される層は全てＣｕ系箔層の表面粗さを反映したものとなる。
【0047】
表面粗さの調整方法としては、特に限定されないが、例えば研磨剤を用いて調整することができる。なお、研磨剤の粒度、番手については特に限定されず、目的とする算術平均高さＳａおよび山の頂点密度Ｓｐｄに応じて適宜調整すればよい。
【0048】
［Ｃｕめっき層形成工程］
本発明の必須の構成要素ではないが、Ｃｕ系箔層形成工程とＡｕ合金層形成工程との間に、Ｃｕめっき層形成工程を設けることができる。
本発明の必須の構成要素ではないが、Ｃｕ系箔層形成工程とＡｕ合金層形成工程との間に、Ｃｕめっき層形成工程を設けることができる。
【0049】
［Ｎｉめっき層形成工程］
本発明の必須の構成要素ではないが、Ａｕ合金層形成工程の前（Ｃｕめっき層形成工程を行う場合には、Ｃｕめっき層形成工程の後かつＡｕ合金層形成工程の前）に、Ｎｉめっき層形成工程を設けることができる。
本発明の必須の構成要素ではないが、Ａｕ合金層形成工程の前（Ｃｕめっき層形成工程を行う場合には、Ｃｕめっき層形成工程の後かつＡｕ合金層形成工程の前）に、Ｎｉめっき層形成工程を設けることができる。
【0050】
［その他の工程］
本発明の振動モータ用基板の製造方法は、本発明の効果を阻害しない範囲において、上述した各工程以外の工程を含み得ることができる。これらの例としては、電解銅箔の電解脱脂や酸洗浄、エッチングによる電極パターン形成などが挙げられる。
本発明の振動モータ用基板の製造方法は、本発明の効果を阻害しない範囲において、上述した各工程以外の工程を含み得ることができる。これらの例としては、電解銅箔の電解脱脂や酸洗浄、エッチングによる電極パターン形成などが挙げられる。
【実施例】
【0051】
次に、本発明の効果をさらに明確にするために、実施例および比較例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0052】
［試料の調製］
以下に示す製造方法により、実施例１～６および比較例１～５の試料を作製した。
以下に示す製造方法により、実施例１～６および比較例１～５の試料を作製した。
【0053】
（実施例１）
ＰＣＢ基板の上に電解銅箔を貼付し、電解脱脂、酸洗浄を施した。電解銅箔上にＣｕの厚めっきを施し、さらにＣｕの円周方向に対して研磨剤によって研磨を行い、凹凸を設けた。エッチングによって電極パターンを形成した後、電解脱脂、酸洗浄を施した。次いで、Ａｕ－Ｃｕの合金めっきを用いて表層を形成して基板試料を得た。
ＰＣＢ基板の上に電解銅箔を貼付し、電解脱脂、酸洗浄を施した。電解銅箔上にＣｕの厚めっきを施し、さらにＣｕの円周方向に対して研磨剤によって研磨を行い、凹凸を設けた。エッチングによって電極パターンを形成した後、電解脱脂、酸洗浄を施した。次いで、Ａｕ－Ｃｕの合金めっきを用いて表層を形成して基板試料を得た。
【0054】
（実施例２）
ＰＣＢ基板の上に電解銅箔を貼付し、エッチングによって電極パターンを形成した。Ｃｕの円周方向に対して研磨剤によって研磨を行い、凹凸を設けた。その後、電解脱脂、酸洗浄を施し、Ｃｕの厚めっきを施し、次いでＡｕ－Ｃｕの合金めっきを用いて表層を形成して基板試料を得た。
ＰＣＢ基板の上に電解銅箔を貼付し、エッチングによって電極パターンを形成した。Ｃｕの円周方向に対して研磨剤によって研磨を行い、凹凸を設けた。その後、電解脱脂、酸洗浄を施し、Ｃｕの厚めっきを施し、次いでＡｕ－Ｃｕの合金めっきを用いて表層を形成して基板試料を得た。
【0055】
（実施例３）
ＰＣＢ基板の上に電解銅箔を貼付し、エッチングによって電極パターンを形成した。Ｃｕの円周方向に対して研磨剤によって研磨を行い、凹凸を設けた。その後、電解脱脂、酸洗浄を施し、Ｃｕの厚めっきを施し、次いでＮｉめっき層を設けた。さらに、Ｎｉめっき層上にＡｕ－Ｃｕの合金めっきを用いて表層を形成して基板試料を得た。
ＰＣＢ基板の上に電解銅箔を貼付し、エッチングによって電極パターンを形成した。Ｃｕの円周方向に対して研磨剤によって研磨を行い、凹凸を設けた。その後、電解脱脂、酸洗浄を施し、Ｃｕの厚めっきを施し、次いでＮｉめっき層を設けた。さらに、Ｎｉめっき層上にＡｕ－Ｃｕの合金めっきを用いて表層を形成して基板試料を得た。
【0056】
（実施例４）
ＰＣＢ基板の上に電解銅箔を貼付し、エッチングによって電極パターンを形成した。電解脱脂、酸洗浄を施した後、Ｃｕの厚めっきを施し、次いでＮｉめっき層を設けた。さらに、Ｎｉめっき層上にＡｕ－Ｃｕの合金めっきを用いて表層を形成した後、表面からＣｕの円周方向に対して研磨剤によって研磨を行い、凹凸を設け基板試料を得た。
ＰＣＢ基板の上に電解銅箔を貼付し、エッチングによって電極パターンを形成した。電解脱脂、酸洗浄を施した後、Ｃｕの厚めっきを施し、次いでＮｉめっき層を設けた。さらに、Ｎｉめっき層上にＡｕ－Ｃｕの合金めっきを用いて表層を形成した後、表面からＣｕの円周方向に対して研磨剤によって研磨を行い、凹凸を設け基板試料を得た。
【0057】
（実施例５）
ＦＰＣ基板の上に電解銅箔を貼付し、エッチングによって電極パターンを形成した。電解脱脂、酸洗浄を施した後、Ｃｕの厚めっきを施し、次いでＮｉめっき層を設けた。さらに、Ｎｉめっき層上にＡｕ－Ｃｕの合金めっきを用いて表層を形成した後、表面からＣｕの円周方向に対して研磨剤によって研磨を行い、凹凸を設け基板試料を得た。
ＦＰＣ基板の上に電解銅箔を貼付し、エッチングによって電極パターンを形成した。電解脱脂、酸洗浄を施した後、Ｃｕの厚めっきを施し、次いでＮｉめっき層を設けた。さらに、Ｎｉめっき層上にＡｕ－Ｃｕの合金めっきを用いて表層を形成した後、表面からＣｕの円周方向に対して研磨剤によって研磨を行い、凹凸を設け基板試料を得た。
【0058】
（実施例６）
ＦＰＣ基板の上に電解銅箔を貼付し、エッチングによって電極パターンを形成した。Ｃｕの円周方向に対して研磨剤によって研磨を行い、凹凸を設けた。その後、電解脱脂、酸洗浄を施し、Ｃｕの厚めっきを施し、次いでＮｉめっき層を設けた。さらに、Ｎｉめっき層上にＡｕ－Ｃｕの合金めっきを用いて表層を形成して基板試料を得た。
ＦＰＣ基板の上に電解銅箔を貼付し、エッチングによって電極パターンを形成した。Ｃｕの円周方向に対して研磨剤によって研磨を行い、凹凸を設けた。その後、電解脱脂、酸洗浄を施し、Ｃｕの厚めっきを施し、次いでＮｉめっき層を設けた。さらに、Ｎｉめっき層上にＡｕ－Ｃｕの合金めっきを用いて表層を形成して基板試料を得た。
【0059】
（比較例１）
ＰＣＢ基板の上に電解銅箔を貼付し、電解脱脂、酸洗浄を施した。電解銅箔上にＣｕの厚めっきを施し、次いでエッチングによって電極パターンを形成した。その後、電解脱脂、酸洗浄を施し、Ａｕ－Ｃｕの合金めっきを用いて表層を形成して基板試料を得た。
ＰＣＢ基板の上に電解銅箔を貼付し、電解脱脂、酸洗浄を施した。電解銅箔上にＣｕの厚めっきを施し、次いでエッチングによって電極パターンを形成した。その後、電解脱脂、酸洗浄を施し、Ａｕ－Ｃｕの合金めっきを用いて表層を形成して基板試料を得た。
【0060】
（比較例２）
ＰＣＢ基板の上に電解銅箔を貼付し、電解脱脂、酸洗浄を施した。電解銅箔上にＣｕの厚めっきを施し、次いでエッチングによって電極パターンを形成した。その後、電解脱脂、酸洗浄を施し、Ａｕ－Ｃｕの合金めっきを用いて表層を形成した後Ｃｕの円周方向に対して研磨剤によって研磨を行い、凹凸を設けて基板試料を得た。
ＰＣＢ基板の上に電解銅箔を貼付し、電解脱脂、酸洗浄を施した。電解銅箔上にＣｕの厚めっきを施し、次いでエッチングによって電極パターンを形成した。その後、電解脱脂、酸洗浄を施し、Ａｕ－Ｃｕの合金めっきを用いて表層を形成した後Ｃｕの円周方向に対して研磨剤によって研磨を行い、凹凸を設けて基板試料を得た。
【0061】
（比較例３）
ＰＣＢ基板の上に電解銅箔を貼付し、電解脱脂、酸洗浄を施した。電解銅箔上にＣｕの厚めっきを施し、次いでＮｉめっき層を設けた。さらに、Ｎｉめっき層上にＡｕ－Ｃｕの合金めっきを用いて表層を形成した後、次いでエッチングによって電極パターンを形成し基板試料を得た。
ＰＣＢ基板の上に電解銅箔を貼付し、電解脱脂、酸洗浄を施した。電解銅箔上にＣｕの厚めっきを施し、次いでＮｉめっき層を設けた。さらに、Ｎｉめっき層上にＡｕ－Ｃｕの合金めっきを用いて表層を形成した後、次いでエッチングによって電極パターンを形成し基板試料を得た。
【0062】
（比較例４）
ＦＰＣ基板の上に電解銅箔を貼付し、エッチングによって電極パターンを形成した。電解脱脂、酸洗浄を施した後、Ｃｕの厚めっきを施し、次いでＮｉめっき層を設けた。さらに、Ｎｉめっき層上にＡｕ－Ｃｕの合金めっきを用いて表層を形成しけ基板試料を得た。
ＦＰＣ基板の上に電解銅箔を貼付し、エッチングによって電極パターンを形成した。電解脱脂、酸洗浄を施した後、Ｃｕの厚めっきを施し、次いでＮｉめっき層を設けた。さらに、Ｎｉめっき層上にＡｕ－Ｃｕの合金めっきを用いて表層を形成しけ基板試料を得た。
【0063】
（比較例５）
ＦＰＣ基板の上に電解銅箔を貼付し、エッチングによって電極パターンを形成した。電解脱脂、酸洗浄を施し、Ｃｕの厚めっきを施し、次いでＮｉめっき層を設けた。さらに、Ｎｉめっき層上にＡｕ－Ｃｕの合金めっきを用いて表層を形成して基板試料を得た。
ＦＰＣ基板の上に電解銅箔を貼付し、エッチングによって電極パターンを形成した。電解脱脂、酸洗浄を施し、Ｃｕの厚めっきを施し、次いでＮｉめっき層を設けた。さらに、Ｎｉめっき層上にＡｕ－Ｃｕの合金めっきを用いて表層を形成して基板試料を得た。
【0064】
［試料の評価］
以上のようにして作製した試料について、その構造および特性について評価した。
以上のようにして作製した試料について、その構造および特性について評価した。
【0065】
（層の厚さの測定）
ＪＩＳ Ｈ８５０１：１９９９の蛍光Ｘ線式試験方法にしたがい、作製した各試料の表面から蛍光Ｘ線分析を行い測定した。また、層の厚さの確認のため、断面について画像解析法によっても厚さの測定を行った。画像解析法はＪＩＳ Ｈ８５０１：１９９９の走査型電子顕微鏡試験方法にしたがい行った。
ＪＩＳ Ｈ８５０１：１９９９の蛍光Ｘ線式試験方法にしたがい、作製した各試料の表面から蛍光Ｘ線分析を行い測定した。また、層の厚さの確認のため、断面について画像解析法によっても厚さの測定を行った。画像解析法はＪＩＳ Ｈ８５０１：１９９９の走査型電子顕微鏡試験方法にしたがい行った。
【0066】
（算術平均高さＳａおよび山の頂点密度Ｓｐｄの測定）
ＩＳＯ ２５１７８－２：２０１２に準拠した測定機器を用いて、作製した各試料の表面の算術平均高さＳａおよび山の頂点密度Ｓｐｄを測定した。
ＩＳＯ ２５１７８－２：２０１２に準拠した測定機器を用いて、作製した各試料の表面の算術平均高さＳａおよび山の頂点密度Ｓｐｄを測定した。
【0067】
（算術平均粗さＲａおよび十点平均粗さＲｚの測定）
ＪＩＳ Ｂ ０６０１に準拠して、触針式の表面粗さ計にて円周方向の表面粗さを測定した。
ＪＩＳ Ｂ ０６０１に準拠して、触針式の表面粗さ計にて円周方向の表面粗さを測定した。
【0068】
（モータ動作音の評価）
モータ動作音はＪＩＳ Ｃ １５０９－１：２０１７に準拠した騒音計（サウンドレベルメータ）を使用し、防音箱等に入れた測定対象のモータに対し騒音測定用マイクロホンを１５ｃｍ以内に近づけて設置し、モータ動作時の音圧および周波数を測定した。測定データのうち１０００±１００Ｈｚの周波数の音を分析し、その時の音圧をモータの動作音とし、以下の基準で評価した。なお、モータ動作時と非動作時の差が１０ｄＢ以内の場合には、測定データをＪＩＳ Ｃ １５０９－１：２０１７に定められた手法によって補正した。
◎：１０００±１００Ｈｚの周波数の音が発生した
×：１０００±１００Ｈｚの周波数の音が発生しなかった
モータ動作音はＪＩＳ Ｃ １５０９－１：２０１７に準拠した騒音計（サウンドレベルメータ）を使用し、防音箱等に入れた測定対象のモータに対し騒音測定用マイクロホンを１５ｃｍ以内に近づけて設置し、モータ動作時の音圧および周波数を測定した。測定データのうち１０００±１００Ｈｚの周波数の音を分析し、その時の音圧をモータの動作音とし、以下の基準で評価した。なお、モータ動作時と非動作時の差が１０ｄＢ以内の場合には、測定データをＪＩＳ Ｃ １５０９－１：２０１７に定められた手法によって補正した。
◎：１０００±１００Ｈｚの周波数の音が発生した
×：１０００±１００Ｈｚの周波数の音が発生しなかった
【0069】
（耐摩耗性の評価）
各試料を整流子片およびブラシ材形状にプレス加工し、小型モータに組み込んで評価を行った。印加電圧２．５Ｖ、負荷電流０．１Ａ、負荷時回転数２０００回転／分の条件でモータ試験を行い、モータ停止時間を測定し、以下の基準で評価した。
◎：７２００時間超
○：５０００時間以上７２００時間未満
×：５０００時間未満
各試料を整流子片およびブラシ材形状にプレス加工し、小型モータに組み込んで評価を行った。印加電圧２．５Ｖ、負荷電流０．１Ａ、負荷時回転数２０００回転／分の条件でモータ試験を行い、モータ停止時間を測定し、以下の基準で評価した。
◎：７２００時間超
○：５０００時間以上７２００時間未満
×：５０００時間未満
【0070】
［結果］
評価結果を下記表１に示す。
評価結果を下記表１に示す。
【0071】
【表1】
【0072】
上記表１から分かるように、実施例１～６の基板試料は、これらを用いてモータを構成した場合、可聴域の音を発生させることができ、かつ発生耐摩耗性に優れていた。
【0073】
これに対し、表面粗さ調整工程を行わないため、算術平均高さＳａが本発明の適正範囲よりも小さく、山の頂点密度Ｓｐｄが本発明の適正範囲よりも小さい比較例１の基板試料は、可聴域の音を発生しなかった。
【0074】
山の頂点密度Ｓｐｄが本発明の適正範囲よりも大きい比較例２の試料は、耐摩耗性に劣っていた。
【0075】
算術平均高さＳａが本発明の適正範囲よりも小さく、山の頂点密度Ｓｐｄが本発明の適正範囲よりも小さい比較例３の基板試料は、可聴域の音を発生しなかった。
【0076】
Ａｕ合金層の変わりにＡｕ層を備える比較例４の基板試料は、可聴域の音を発生しなかった。
【0077】
Ａｕ合金層を備えず、最表面にＣｕを備える比較例５の基板試料は、耐摩耗性に劣っていた。
【符号の説明】
【0078】
１ 基材
２ Ｃｕ系箔層
３ Ａｕ合金層
４ Ｃｕめっき層
５ Ｎｉめっき層
１０ 振動モータ用基板
２０ 上部ケース
２１ 下部ケース
２２ 永久磁石
２３ 電極
２４ 回転軸
２５ 導電性基板
２６ コイル
２７ 胴体
２８ 振動子
２９ ベアリング
３０ ブラシ
２ Ｃｕ系箔層
３ Ａｕ合金層
４ Ｃｕめっき層
５ Ｎｉめっき層
１０ 振動モータ用基板
２０ 上部ケース
２１ 下部ケース
２２ 永久磁石
２３ 電極
２４ 回転軸
２５ 導電性基板
２６ コイル
２７ 胴体
２８ 振動子
２９ ベアリング
３０ ブラシ
【図1】
【図2】