JPH05226141A - コンタクト部付き多層シートコイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 結線が容易で、結線後の厚みが薄い。 【構成】 コイル状に形成された銅箔１と、この銅箔１
を保持しうる形状に形成され上記銅箔１の層面に一体形
成されたポリイミドフイルム２を備えた２層シートコイ
ルである。そして、上記銅箔１のコイル状の端部と対応
するポリイミドフイルム２の部分に、上記コイル状の端
部に達する開口部３が形成され、この開口部３内に半田
層５からなるコンタクト部が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、小型ビデオカメラ等
民生用機器に用いられるコンタクト部付き多層シートコ
イルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、民生用機器の薄形化，小形軽量化
が要求されており、これに伴い民生用機器に用いられる
ロータリーコイルにも同様の要求がなされている。その
ため種々の検討が行われ、現在では、コイル状に形成さ
れた金属導電体層と、この金属導電体層を保持しうる形
状に形成され上記金属導電体層の層面に一体形成された
絶縁体層とからなる２層構造のシートコイルが用いられ
るようになってきている。ところが、このような構造の
２層シートコイルでは、金属導電体層よりなるコイルを
そのまま延長して、これをコイルと外部部品のターミナ
ルとを接続するのに必要な引出し線とするのは容易でな
い。したがって、上記２層シートコイルに引出し線を設
けるため、通常は２層シートコイルを形成した後に、別
に準備された導線を金属導電体層よりなるコイルの端部
表面に接続するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような金属導電
体層よりなるコイルの端部表面に引出し線となる導線を
接続する方法して下記の方法があげられる。すなわち、
接着剤を使用して導線をコイルの端部表面に固着する
方法、コイルの端部表面に接続用の半田層を形成して
コンタクト部を設けこのコンタクト部を介してコイルと
導線とを接続する方法等があげられる。しかしながら、
上記の接着剤を使用する方法は、コイルと導線が圧接
により接続しているだけであり、接続信頼性に劣るとい
う問題を有している。また、上記の半田層からなるコ
ンタクト部を設ける方法は、接続信頼性としては充分で
あるが、半田層に導線を接続するのに、導線が周囲の金
属導電体層に接触したり、当たったりしないようにしな
ければならず、結線が容易でない。しかも、上記接触や
当たりを避けるために、導線が金属導電体層から上方に
離れて配線されており、結線後に全体の厚みが厚くな
る。そして、上記のコイルの端部表面に接続用の半田
層を形成する方法としては、通常、ソルダークリームを
塗布する方法と印刷により半田層を形成する方法の２通
りがあげられる。上記ソルダークリームを塗布する方法
は、小形化が進むシートコイルに精度良くソルダークリ
ームを塗布するには高精度のアライメント機能を有した
印刷機、またはポッティング装置が必要不可欠である。
また、上記印刷により半田層を形成する方法ではメッシ
ュプレートが、またポッティングする方法ではディスペ
ンサのニードルが、ソルダークリームにより目詰まりを
起こしやすく、そのため連続処理が難しいという問題が
生じる。一方、上記方法の他にめっきにより半田を成長
させるという方法があげられるが、無電解めっきでは外
部部品との接続に必要な厚みのめっきを行うことは非常
に困難であるため、通常は電解めっきで半田を成長させ
る方法がとられる。しかし、上記電解めっきは半田の成
長速度が遅いため、例えば、５０μｍの程度の厚み（高
さ）の半田を電解めっきによって形成させるには２５〜
３０分程度の時間を要し、生産効率が低いという問題を
有している。また、半田めっき浴中でサンプル滞在時間
が長くなるため、連続ラインでの処理が難しく、バッチ
での処理が余儀無くされるという問題をも有している。

【０００４】この発明は、このような事情に鑑みなされ
たもので、結線が容易で、結線後の厚みが薄くなるコン
タクト部付き多層シートコイルの提供をその目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明のコンタクト部付き多層シートコイルは、
コイル状に形成された金属導電体層と、この金属導電体
層を保持しうる形状に形成され上記金属導電体層の層面
に一体形成された絶縁体層を備えた多層シートコイルで
あって、上記金属導電体層のコイル状の端部と対応する
絶縁体層の部分に、上記コイル状の端部に達する開口部
が形成され、この開口部内に導電体からなるコンタクト
部が形成されているという構成をとる。

【０００６】

【作用】すなわち、この発明のコンタクト部付き多層シ
ートコイルは、金属導電体層のコイル状の端部と対応す
る絶縁体層の部分に、上記コイル状の端部に達する開口
部が形成され、この開口部内に導電体からなるコンタク
ト部が形成されている。このため、絶縁体層の表面に導
線を配線してコンタクト部に導線を接続し、コイルにま
で通電させることができるようになり、上記絶縁体層の
表面には金属導電体層がなく導線に接触したり、当たっ
たりするものがないことから、結線が容易になり、高精
度な導線の接続が行えるようになる。しかも、導線を絶
縁体層の表面に沿わせて配線することができ、結線後の
全体の厚みの薄形化が図れる。特に、上記導電層を半田
層で構成し、この半田層をワイヤーボンダーによるソル
ダーバンピング法により形成する場合には、非常に簡単
に、かつ高精度に半田層を設けることができ、また、長
尺のシート状で行えば、作業性も非常に良く、連続生産
も可能となり量産にも富む。

【０００７】つぎに、この発明を詳しく説明する。

【０００８】この発明のコンタクト部付き多層シートコ
イルは、コイル状に形成された金属導電体層と、これを
保持しうる形状に形成された絶縁体層と、この絶縁体層
に形成された開口部内の導電体からなるコンタクト部と
を備えている。

【０００９】上記コイル状の金属導電体層の構成材料と
しては、電気導電性があり、所望形状に形成できるもの
であれば、特に限定するものではなく、例えば、銅，
金，銀，鉄，ニッケル，コバルト等の各種金属、または
これらを主成分とする各種合金等があげられる。特に上
記２つの特性を良好に有する銅が好適に用いられる。

【００１０】上記絶縁体層の構成材料としては、電気絶
縁特性と可撓性を有するフィルムであればその素材に制
限はなく、ポリエステル系樹脂，エポキシ系樹脂，ウレ
タン系樹脂，ポリスチレン系樹脂，ポリエチレン系樹
脂，ポリアミド系樹脂，ポリイミド系樹脂，アクリロニ
トリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）共重合体樹
脂，ポリカーボネート系樹脂，シリコーン系樹脂，フッ
素系樹脂等の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を問わず目的
に応じて選択できる。特に、耐熱性や機械的強度，金属
導電体層の線膨張係数を合致させられる点からポリイミ
ド系樹脂を用いることが好ましい。上記絶縁体層の構成
材料としてポリイミド系樹脂を用いる場合、その形成方
法としては、ポリイミド前駆体溶液を塗布後脱水閉環し
てポリイミドを得るようにしてもよいし、可溶性ポリイ
ミドを加熱加圧して形成してもよい。

【００１１】上記絶縁体層に形成された開口部内の導電
体からなるコンタクト部の構成材料としては、電気導電
性があり、導線との接着性を有するものであれば、特に
限定するものではなく、好適には半田があげられる。

【００１２】上記金属導電体層の層面に対し絶縁体層を
一体形成して２層構造の基材を作製する方法としては、
金属導電体層上に絶縁体層の前駆体溶液をキャスティン
グする方法、熱可塑性フィルムを加熱加圧して圧着する
方法、金属導電体層に熱可塑性フィルムを重ねこれを加
熱しながら押圧して接着する方法、絶縁体層上にスパッ
タリング，各種蒸着，各種めっきをする方法、またはこ
れらを組み合わせた方法等がある。特に、金属導電体層
と絶縁体層との密着性の良好なキャスティングが好まし
い。

【００１３】上記金属導電体層を所望のコイル形状に加
工する方法としては、公知のウェットエッチング法等が
用いられる。また、上記金属導電体層のコイル状の端部
と対応する絶縁体層の部分に、絶縁体層を除去して開口
部を形成する方法としては、機械加工，レーザー加工，
光加工，化学エッチング処理等の方法が用いられる。上
記絶縁体層の構成材料としてポリイミド系樹脂を用いる
場合、エキシマレーザーの照射により穿孔加工を行うこ
とが好ましい。

【００１４】なお、この発明のコンタクト部付き多層シ
ートコイルは、上記金属導電体層と絶縁体層とからなる
２層構造のものに限るものではなく、上記絶縁体層の裏
面に別の層を設けて３層以上の構造にしてもよい。

【００１５】つぎに、実施例について説明する。

【００１６】

【実施例】図１はこの発明のコンタクト部付き多層シー
トコイルの一実施例を示し、図２は上記多層シートコイ
ルをポリイミドフィルム２側から見た状態を示してい
る。これらの図において、１はコイル形状の銅箔（金属
導電体層）であり、この銅箔１の裏面に上記コイル形状
を保持しうるよう円形のポリイミドフィルム（絶縁体
層）２が一体形成されている。そして、図３（図１のＡ
−Ａ′断面図）に示すように、上記銅箔１のコイル状の
端部と対応するポリイミドフィルム２部分に開口部３が
形成され、この開口部３内にコンタクト部となる半田層
（導電層）５が設けられている。

【００１７】このようなコンタクト部付き多層シートコ
イルを、例えば、つぎのようにして製造することができ
る。すなわち、まず、図４に示すように、キャスティン
グによって得られた銅箔１とポリイミドフィルム２の２
層基材を準備する。ついで上記２層基材の上記銅箔１
を、図５に示すように、フォトレジストを用いたフォト
工程により銅箔１をエッチング除去することにより、所
望のコイル形状に形成する。つぎに、図６に示すよう
に、上記コイル形状に形成された銅箔１の端部と接する
部分のポリイミドフィルム２に、エキシマレーザーを照
射して開口部３を形成し、この開口部３から銅箔１の端
部を露呈させる。つぎに、上記開口部３内の銅箔１上
に、半田との塗れ性がよい下地金属層４を無電解めっき
により形成する。この下地金属層４の構成材料として
は、金，銀，錫等が用いられる。

【００１８】つぎに、図７に示すように、上記下地金属
層４が設けられた開口部３に、ワイヤーボンダーによる
ソルダーバンピング法にて半田バンプ５′を形成する。
この場合、ワイヤーボンダーとしては、通常使用される
銅ワイヤー用ボンダーに半田の酸化防止に用いられるホ
ーミングガスの吹き出し口が取り付けられたワイヤーボ
ンダーを使用し、ホーミングガスとして一般的なＡｒ＋
Ｈ₂ ガスを使用する。そして、Ａｒ＋Ｈ₂ ガス中でアー
ク放電により直径３０μｍの半田ワイヤーに直径約９０
〜９５μｍの半田ボールを形成し、１５０℃の加熱条件
で上記下地金属層４が設けられた開口部３にボールボン
ディングすることにより、半田バンプ５′を形成する。
ここで使用する半田ワイヤーの直径は下地金属層４が形
成された開口部３の大きさ、あるいは接続に必要な半田
の絶対量に応じて自由に変更でき、また、同一開口部３
中に数個の半田バンプ５′を設けても何ら差し支えはな
い。つぎに、図７の半田バンプ５′を、例えば、遠赤外
線を利用したリフロー装置によりフローさせて半田層５
を形成することにより図３に示すコンタクト部付き多層
シートコイルを製造することができる。

【００１９】このようにして得られたコンタクト部付き
多層シートコイルは、ポリイミドフィルム２に開口部３
を設け、この開口部３に半田層５を設けてコンタクト部
が形成されている。このため、ポリイミドフィルム２表
面に導線を配線して、半田層５に接続して銅箔１まで通
電させることができる。したがって、結線が容易で、結
線後の全体の厚みの薄形化が図れる。また、上記半田層
を形成する方法として、ワイヤーボンディング法を用い
たソルダーバンピング法により行うため、例えば、ソル
ダークリームを印刷またはポッティングで塗布する方法
やめっきにより成長させた半田を使用してコイルと導線
を接続する方法と比べて、簡単で、かつ高精度に半田層
を設けることができるうえ、長尺のシート状で行えば、
作業性も非常に良く、連続生産も可能となり量産性にも
富むようになる。

【００２０】

【発明の効果】以上のように、この発明のコンタクト部
付き多層シートコイルによれば、コンタクト部に導線を
接続する時に、絶縁体層の表面には金属導電体層がない
ことから、結線が容易になる。しかも、導線を絶縁体層
の表面に沿わせて配線することができ、結線後の厚みの
薄形化が実現する。また、このような構造とすることに
より、導電層を半田層で構成し、この半田層をワイヤー
ボンダーによるソルダーバンピング法により形成するこ
とができるようになり、非常に簡単に、かつ高精度に半
田層を設けることができ、例えば長尺のシート状で行え
ば、作業効率が上昇し、連続生産も可能となり量産性に
も富むようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示すコンタクト部付き多
層シートコイルの構成図である。

【図２】上記シートコイルをポリイミドフィルム側から
見た図である。

【図３】図１のＡ−Ａ′断面図である。

【図４】上記２層シートコイルの製造工程を示す断面図
である。

【図５】上記２層シートコイルの製造工程を示す断面図
である。

【図６】上記２層シートコイルの製造工程を示す断面図
である。

【図７】上記２層シートコイルの製造工程を示す断面図
である。

【符号の説明】

１ コイル形状の銅箔 ２ ポリイミドフィルム ３ 開口部 ５ 半田層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コイル状に形成された金属導電体層と、
   この金属導電体層を保持しうる形状に形成され上記金属
   導電体層の層面に一体形成された絶縁体層を備えた多層
   シートコイルであって、上記金属導電体層のコイル状の
   端部と対応する絶縁体層の部分に、上記コイル状の端部
   に達する開口部が形成され、この開口部内に導電体から
   なるコンタクト部が形成されていることを特徴とするコ
   ンタクト部付き多層シートコイル。
2. 【請求項２】 導電層が半田層で構成され、この半田層
   がワイヤーボンダーによるソルダーバンピング法により
   形成されている請求項１記載のコンタクト部付き多層シ
   ートコイル。