JPH03152913A - 印刷法とめっき法との結合による改良したコイルの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、印刷法とめっき法とによる改良したコイルの
製造法に係り、特に、寸法精度、占積率、共に高く、大
きな磁束が得られ、かつ工程が容易簡単でコストも安い
、印刷法とめっき法とによる改良したコイルの製造法に
関するものである。

（従来の技術） 電気エネルギーから機械エネルギーへの変換を行なうモ
ーターは、従来、周知のように、エナメル線を巻き付け
たコイルを用いるものが主流であった。近年、機器に組
み込まれる機能が次第に多様化し、それに伴なって機構
が益々複雑化している。さらには、機器に対する小型化
の要求が増しているために、モーターに対しても小型化
が強く求められ、制御性、機械的精度に対しても極めて
高い水準が要求されている。

（発明が解決しようとする課題） 前記の巻線方式のコイルは、長いエナメル線を端から巻
いていくので、コアレスタイプの場合は、コイルが巻き
にくく、巻いた後も変形し易く、ハンドリングも面倒で
ある。

又、ダイレクトドライブ方式などで要求される低速度で
トルクリップルの極めて小さいモーターでは、直径より
軸方向の寸法が小さい扁平な外形を呈しており、この場
合、巻線方式では、外径に近づく程、膨らんでしまい、
占積率が減少する。

一方、銅箔エツチングによるシートコイルは、寸法精度
、占積率とも高いが、絶縁フィルムの上下の接続やシー
ト間の接続に、スポ・ソト溶接機の加圧通電による溶接
を用いたり、フオ）　ＩＪソグラフィによるエツチング
など工程が多く、コストも高く、さらには薬品による公
害等の問題もあった。

本発明者等は、前記の問題点を解消するため、さきに先
願として［印刷法によるコイルの製造法］を出願し、大
きな効果を収めることに成功した。

そして、本発明では、さらにフィルム層間の導通を完全
なものにして信頼性を一層高め、大きな磁束が得られる
、印刷法とめつき法との結合による改良したコイルの製
造法を提供しようとするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明者等は鋭意研究の結果、これらの問題をすべて解
決する方法を見出し本発明を完成するに到った。

本発明は、その実施例が図面にもみられるように、印刷
法とめっき法との結合による改良したコイルの製造法に
ふいて、（ａ）絶縁フィルム上の所定のコイル端末位置
において上下２枚のフィルム層間の導通をはかるための
透孔を設けこの透孔を導電ペーストにて孔埋めして上下
２層間の導通をはかり、（ｂ）導電ペーストを用いて、
絶縁フィルム表面上に、前記孔埋め導通部分をも覆い接
触するように、所望のコイルの導電回路を被着形成し、
（ｃ）該コイルの導電回路表面上に、電解又は無電解ｔ
つき法によって銅めっき皮膜を形成し、ω）該銅必っき
を施こしたコイルの導電回路上に、前記導電ペーストを
用いて、上層フィルムの前記孔埋めした導通部分との導
通を確保するための電気接続用ランドと、最上層フィル
ムの所定位置のジャンパー接続用ランドとをそれぞれ被
着突設させ、（ｅ）最下層フィルムの裏面又は最上層フ
ィルムの表面は除外して、前記の孔埋めした導通部分又
は電気接続用ランドの部分だけを除いたフィルムの裏面
又は表面の全体を、半硬化状態の接着剤層にて被覆し、
（ｆ）最上層及び最下層のフィルムを含む所定枚数の前
記フィルムを重ね合わせて加圧加熱硬化により一体に形
成し、（ｇ）最上層表面に、ジャンパー線接続用ランド
部分を除き、絶縁レジスト剤層を形成することを特徴と
する。

又、本発明において、導電ペーストとして、バインダー
を含む銀ペーストを用いると好適である。

本発明では、絶縁フィルム上に回路コイルを印刷・焼成
したものを基本とする。絶縁層も印刷によって形成する
ことも可能ではあるが、パターン精度の点で前記の方法
が有利である。絶縁フィルム上下の導通は、孔開け、孔
埋め印刷によって得られる。この時、孔埋め印刷を行な
った面と反対の面からコイル回路を印刷すると、絶縁フ
ィルムの上下で信頼性の高い通電が得られる。

又、前記の印刷・焼成した回路コイル層の表面を、電解
又は無電解めっきによって、銅めっき層を堆積形成する
が、これによって−層高い導電性と充分な磁束とが得ら
れ、フィルム間の電気的接一 続をさらに容易にする。

次に、各フィルム間の導通は不充分に硬化させたランド
部と任意の接着部分の加熱プレスによって得る。この時
、フィルム間にある、いわゆるＢステージ（半硬化状態
）の接着剤によって接着を同時に行なう。回路を塗布印
刷するペーストには、導電性の良い銀ペーストを用いる
ことが望ましい。

本発明で絶縁フィルムは、導電回路の層間絶縁を安定さ
せ、パターン精度を高めるために使用するもので、その
材質としては、ポリイミド、ポリエチレンテレツクレー
ト、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、ポリエー
テルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエー
テルケトン、ポリフェニレンオキサイド、ポリスルホン
、ポリパラキシレン、ポリフェニレンサルファイド等が
使用できる。

又、これらのフィルムの厚さは、孔埋めの構造、コイル
の占積率を上げるなどの目的から、５０μｍ以下である
ことが望ましい。

本発明における孔埋め、コイルを形成する導電回路の印
刷、接続用パッド印刷、すなわち接続用ランドの印刷に
用いる導電ペーストには、銀ペーストを使用することが
望ましい。そのバインダーとしては、主成分がエポキシ
樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、又はポリ
酢酸ビニル樹脂などによりなるものが望ましい。

各フィルムコイルを重ね合わせて一体に接着する接着剤
は、その材質として、エポキシ系、ポリイミド系、フェ
ノール系、ポリアミドイミド系などの樹脂を使用するこ
とができる。さらに、絶縁特性が高く、硬化時に残留溶
剤の殆んどないことが望ましい。

又、フィルムコイルの最上層のものには、露出している
表面の導電回路を保護する意味で絶縁レジスト層を施こ
す。その材質として、エポキシ系、ポリイミド系、フェ
ノール系、ポリアミドイミド系などの樹脂が使用できる
。前記接着剤と同様に、絶縁特性が高く、硬化時に残留
溶剤の殆んどないことが望ましい。

（作　用） 本発明においては、スクリーン印刷による回路を形成す
るので、従来の巻線方式に比べて、寸法精度も高く、占
積率も良く、さらには、銅のめっきをすることにより、
高い導電性、充分な磁束が得られ、重ねるシートコイル
の枚数を少なくすることができ、モーターの小型化に有
効である。

導電率も銀ペーストと銅めっきとの併用により充分で、
コイルとして高い磁束のものが得られる。

又、コイルパターンの接続一体止も、各フィルムコイル
を重ね合わせてプレス加熱することによって得られるの
で、工程が容易かつ簡単で、コスト的にも今までの方式
のものに優る。

（実施例） 以下本発明をさらに実施例にて説明する。

実施例１ 厚さ２５μｍのポリイミドフィルムに、接着しようとす
るすぐ下の層のフィルムとの接続導通をはかるため、所
定のコイル端末位置にそれぞれ直径０．５ｍｍφの孔を
開ける。

この孔の部分から、すぐ下の層のフィルムへの導通、す
なわち、すぐ下の層のフィルムの導電回路ペースト層上
の前記の孔に対応する位置に設けられた後記の電気接続
用ランドとの接続導通を得るため、エポキシ系樹脂をバ
インダーとした銀ペーストの印刷・焼成（焼成条件：温
度１５０℃、３０分間）によってこの孔のフィルム裏面
（導電回路形成面と反対側の面）からの孔埋めを行なう
。

次に、前記孔埋めと同じ銀ペーストを用いて、前記のポ
リイミドフィルム表面にコイルとなる厚さ２０μｍの導
電回路を印刷し温度１５０℃３０分間の焼成により形成
する。

次に、こうしてでき上った導電回路に電流を流し銅イオ
ン（ｃｕ”）を含む溶液に浸漬させ、コイル回路の表面
に銅めっき膜を析出させ、めっき厚２μｍのめっき層を
形成したのち、充分に洗浄乾燥する。

次に、こうして銅めっき層を形成したコイルの導電回路
上に、前記導電ペーストを用いて、上層フィルムの前記
孔埋めした導通部分との導通を確０ 保するための各電気接続用ランドと、最上層フィルムの
所定位置のジャンパー接続用ランドとをそれぞれ被着突
設させ表面が乾燥する程度に硬化させる。

次に、最上層のフィルムのみについては、表面の前記導
電回路のジャンパー線を接続する部分を接続用ランドに
する部分として残し、これを除いて、エポキシ系の絶縁
レジスト剤で厚さ２０μｍの層を全表面に印刷しこれを
温度１５０℃、３０分間で焼成して、絶縁レジスト層を
形成する。

次に、前記の導電回路を形成したフィルムの裏面に、重
ねて接着できるように、すぐ下の層との接着が不要の最
下層のフィルムを除外して、前記孔埋めを行なった導通
部分を除いて、全面にエポキシ系接着剤を印刷被着させ
て厚さ２０μｍの接着剤層を形成したのち温度１００℃
２０分間の加熱により半硬化の状態にする。これは、後
の工程で各フィルムコイルを複数枚重ね合わせてプレス
加熱で接着硬化を行なうので、未だこの時点での加熱硬
化は、不充分な、いわゆるＢステージの状態にとどめて
おくためである。

又、最下層のフィルムについては、ここの接着剤層の形
成は不要である。

次に、前記導電回路から、すぐ上の層のフィルムとの導
通接続を完全なものにするため、すぐ上の層のフィルム
の孔埋め導通部分に対応する位置に、対向した電気接続
用ランドを、前記導電ペーストとして、エポキシ系など
の樹脂をバインダーとした銀ペーストを用い、印刷・焼
成により突設する。この場合の印刷工程でも、後の工程
の加熱プレスの際に接続を充分とするために、ここでは
前述の如く温度１００℃、１０分間表面を乾燥させる程
度に硬化させる。

以上に述べた各工程を経て得られた加工フィルムを最上
層、最下層を入れて計８枚を重ね合わせてプレスにより
温度１８０℃、圧力５０ｋｇ／　０ｍ２　にて加熱加圧
して一体に硬化成形しコイルにしたく第１図、第２ａ図
ないし第２Ｃ図参照）。

なお、前記の銅の電解めっきの代わりに、銅の無電解め
っきを施こしても、略々同様に満足てきる結果が得られ
た。

実施例２ 実施例１と同様に、孔開け、孔埋め印刷、コイル回路印
刷焼成を行ない、さらにその上に銅めっきを施こす。

フィルムに設ける接着剤層は、実施例１と異なり、コイ
ル回路の上に設け、上のフィルムと接続するための接続
用ランドを形成する部分は除いて置く。さらに、接続用
ランドを印刷して得る。材質、硬化条件はすべて実施例
１と同じとする。

最上層については、接着剤層の代わりに、絶縁レジスト
剤層で保護する。

このようにして得たフィルムコイルを計８枚重ね合わせ
て実施例１と同様に、プレス加熱することによってコイ
ルとした。

なお、この場合でも、銅電解めっきの代わりに銅無電解
めっきを施こしても、略々同様の結果が得られた。

（効果） 従来から、磁束がコアに集中してトルクにムラが生じる
のを防ぐため、精度の高い用途では、コアレスタイプの
モーターが一般的となってきている。

しかしながら、このコアレスタイプの場合、巻線方式に
よると、コイルを巻に＜＜、巻いた後も変形し易く、ハ
ンドリングも面倒である。さらに、多数のコイルをベー
スプレート上の正確な位置に配置する作業などその生産
性にも難がある。又、外径に近づく程膨れたり、占積率
も低いなどの欠点もある。

これらの欠点を一挙に解決しているのが、銅箔のエツチ
ングによるシートコイルである。

しかしながら、これは、レジストやエツチングや、又、
両面パターンのコイル接続、シート間の接続などによる
多数工程上の複雑さ困難性もあり、エツチング等の薬品
による公害問題のほか、コストの面からも問題があった
。

しかるに、本発明の印刷法とめっき法との結合による改
良したコイルの製造法で得られるシートコイルでは、こ
れらのすべての面において問題点３ ４ を解消し優れた効果を奏する。寸法精度、占積率共に高
く、かつ工程が容易簡単でコストも安い。

さらに、めっき法をうまく結合することによって、高い
導電性と充分な磁束とが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る上層フィルムと下層フ
ィルムとの接続を示す模式平面図であり、第２ａ図は本
発明の一実施例に係る最上層フィルムを示す断面略図で
あり、 第２ｂ図は同じくその中間層フィルムを示す断面略図で
あり、 第２Ｃ図は同じくその最下層フィルムを示す断面略図で
あり、 第３ａ図は本発明の他の実施例に係る最上層フィルムを
示す断面略図であり、 第３ｂ図は同じくその下層フィルムを示す断面略図であ
る。 ■ ＠ｌ 第３ａ図 第３ｂ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．印刷法とめっき法との結合による改良したコイルの
   製造法において、 （ａ）絶縁フィルム上の所定のコイル端末位置において
   、上下２枚のフィルム層間の導通をはかるための透孔を
   設け、この透孔を導電ペーストにて孔埋めして上下２層
   間の導通をはかり、 （ｂ）導電ペーストを用いて、絶縁フィルム表面上に、
   前記孔埋め導通部分をも覆い接触するように、所望のコ
   イルの導電回路を被着形成し、 （ｃ）該コイルの導電回路表面上に、電解又は無電解め
   っき法によって銅めっき皮膜を形成し、 （ｄ）該銅めっきを施こしたコイルの導電回路上に、前
   記導電ペーストを用いて、上層フィルムの前記孔埋めし
   た導通部分との導通を確保するための各電気接続用ラン
   ドと、最上層フィルムの所定位置のジャンパー接続用ラ
   ンドとをそれぞれ被着突設させ、 （ｅ）最下層フィルムの裏面又は最上層フィルムの表面
   は除外して、前記の孔埋めした導通部分又は電気接続用
   ランドの部分だけを除いたフィルムの裏面又は表面の全
   体を、半硬化状態の接着剤層にて被覆し、 （ｆ）最上層及び最下層のフィルムを含む所定枚数の前
   記フィルムを重ね合わせて加圧加熱硬化により一体に形
   成し、 （ｇ）最上層表面に、ジャンパー線接続用ランド部分を
   除き、絶縁レジスト剤層を形成することを特徴とする印
   刷法とめっき法との結合による改良したコイルの製造法
   。