JPS614212A - シ−トコイルの製造方法 - 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】 本発明は小型で、薄型で、かつ高い信頼性を有するシー
トコイルの製造方法に関する。

従来、コイルを製造する方法としては、巻き線方式が多
用されてきた。しかしながら、この方法で製造されるコ
イルについては導体の占有率が低いため、小型化、薄型
化することが困難であり、かつ組立て精度に問題がある
ため、このコイルを使用して製造されるモーターの回転
精度を上けるには限界があった。

また、銅箔を原料として、フォトエツチング法によりシ
ートコイルを製造する方法も知られているが、この方法
によれば、一般的にコイルの導体間の間隔は、コイルの
導体厚の２倍以上となり、導体の占有率が高い精密コイ
ルを製造するにはやはり限界があった。

更にフォトエツチング法を利用した別の方法としては、
エツチングを行ない次に感光レジストを剥離し、金属メ
ッキを析出する方法があるシートコイルとしての駆動力
が低下する一方、析出厚が平滑でない為、表面凹凸が増
加し積層後上下シート間のリークの間Ｍが多発するとい
う問題があった。

更に、フォトエツチング法を応用したフォトエレクトロ
フォーミング法ニよυシートコイルを製造する方法も知
られている。このフォトエレクト胃７オーミング法によ
るシートコイルの製造に於いては、絶縁性基村上に金属
層を積層したベース材料を使用し、その上に渦巻き状の
四部を有する感光性樹脂パターンマスクを形成し、この
凹部内にメッキにょシ金属メッキ層を析出させ、次いで
感光性樹脂パターンマスクを除去し、感光性樹脂パター
ンで覆われていた部＃　　　　Ｇ　’　Ｆ　＊″Ｅ　ａ
　＃　１０　針ｉ　Ｍ　ｋ　−１−７ｆ　７　／　ｆ＠
’　＊　ｆることによりシートコイルを製造するのが一
般的であった。しかしながら、この方法によればエツチ
ング除去すべき金属層とシートコイルの導体の主体とな
る金属メッキ層とが同じ材質であるため、このエツチン
グ工程で金利層のみならず金属メッキ層も／”ｆｆｉ？
！均等にエツチング除去されることから、導体厚、導体
幅の精度を維持することは難かしく、精密シートコイル
を製造するには、やは夛限界があった。

また、感光性材料からなるレジストパターンマス“りを
用いる方法に於いては、従来、金属層の表面上に感光性
材料を塗布またはラミネートする前の処理として、感光
性材料層と金属層との密着性を確保するために、感光性
材料層が積Ｊ＠てれる金属層表面の整面、化学的エツチ
ング処理等による粗面化が行なわれていた。

ところが、感光性材料層と金属層表面との誓Ｍ性は、こ
のような粗面化によって充分には改善されず１例えばパ
ターンｎ先後の：＠像時に、あるいはエツチング若しく
は電鋳等の工程に於いて、感光性材料層が金属層表面か
ら剥離してしまうといり問題は残されていた。

而して本発ＢＡは、導体幅の精度を高めると共に、導体
間隔を狭めて導体占有率の〆＋＋＜、また、導体厚精度
が良好なシートコイルの製造方法を提供することを主た
る目的とする。

また、本発明の他の目的は、上述したような感光性材料
層と金属層表面との剥離を起さない程度に充分な感光性
材料層と金ｍ６Ｊｉｌｘ表面との密着性が確保された状
態でよυオ°ｎ度の高いシートコイルを作る製造方法を
提供することにある。

本発明によるシートコイルの製造方法は、絶縁性基板上
に金８層および着色被膜層を積層してなるベース材上に
感光性材料を用いてパターンマスクを形成後、感光性材
料で被覆されていない金属屑をエツチング除去し、次層
でパターンマスクを残した状態で金属メッキ処理を施し
て金属層のエツチング幅を狭めることを特徴とするもの
である。

本発明によるシートコイルの製造方法の基本的な製造工
程は第１図〜第３図に示される。

第１図は、パターンの形成工程を示すものであり、絶縁
基材１上に銅箔などの金属、１ｉｌ１２および着色被膜
Ｍ３が形成されているペース材上に感光性材料を用いて
、渦巻き状などの所定のパターンマスク４を形成した状
態の断面を示している。第２図は、パターンマスクで被
覆されていない部分の金属Ｆ！５２および着色被膜層６
をエツチング除去する工程を示すものであシ、金利層か
サイドエツチングされている状態の断面を示す。第３図
は金属メッキ処理によりサイドエツチングされた部分に
金利を析出させて補修金属部５を形成させる工程を示し
ている。このようにして、サイドエツチングにょカ溶解
されたパターンマスクの下部の金属層を補修析出する事
により導体間隙を狭め導体占有率の高くかつ導体厚が精
度良く維持されたシートコイルが製造できるものである
。

本発明のシートコイルを構成する絶縁性基材としては、
例えばアクリル系、ポリアミド系、ポリエステル系等の
熱可塑性樹脂又はフェノール系エポキシ系、ポリイミド
系等の熱硬化性樹脂からなるフィルム若しくは板を挙げ
る事ができ、できるだけ絶縁性の優れ″たものである事
が好ましい。また絶縁性基材の厚さはできるだけ薄いも
のであることが好ましく２〜１００μｍｓ度のものが望
ましい。

本発明のシートコイルの製造方法に於いては上記絶縁性
基材はその上に金Ｐ４層を積層し、ベース材料としてシ
ートコイルの製造に供される。

この金属層の厚さは要求されるシートコイルの特性によ
り決まるものであるが、一般には５μ以上が好適である
。メッキ、蒸着ラミネート等により形成される金属層の
表面に着色被穆屑が設けられる。

この着色被膜層を金属層表面に設けることによって、こ
の着色被膜層の下層に位置する金Ｆ％層表面と、更に該
着色被膜層上に積層される感光性材料層との密着性を、
該着色被膜層を介することによって高め、かつパターン
露光時に於けζ　　　　　る光の金属層表面での乱反射
を押え、パターン露光に於ける解像度を高めることがで
きる、この着色被月り層は、被膜層形成後に感光性材料
層との良好な密着性を与えるのに好適な微小な凹凸をそ
の表面に有し、更に該層の表面は、パターン露光時に於
ける光の乱反射を押える効果のある黒色若しくは黒によ
り近い色を呈していることが好ましい。

７゛ このような着色被膜層としては、ブラックニッケルメッ
キ若しくはブラッククロームメッキ等の黒色電着被膜層
または前記金馬材の酸化物、水酸化物若しくは硫化物等
からなる着色変成被膜層を挙げることができる。

ブラックニッケルメッキ若しくはブラッククロームメッ
キ等の黒色電着被膜層は、ブラックニッケル、ブラック
クローム等を金８層表面上に電着法等によシ積層して形
成することができる。

また金ＦＡ層表面を形成している金属の酸化物若しくは
硫化物等からなる着色変成被膜層は、金属層表面を、酸
化剤あるいは硫化物を含む水溶液と接触させる、あるい
は１００℃以上の高温で酸素を含む気体と接触させる等
の方法により形成することができる。例えば、硫酸銅＋
塩素酸カリウム混液、塩化銅十酢酸銅十ミョウバン混液
等に銅メツキ層が形成されたペース材料を浸漬すること
によってｍの酸化物層を形成できる。銅の硫化物層を形
成する方法としては、硫化カリウム＋塩化アンモニウム
混液、次亜硫酸ソーダ＋酢酸鉛混液等に浸漬する方法が
挙げられる。銅の水酸化物層を形成する方法゛としては
、硝酸銅十塩化アンモニウム＋酢酵混液等に゛　浸漬す
る方法が挙げられる。また酸化物層の１つである銅の亜
酸化物層を形成する方法と（７ては、硫酸銅＋塩化ナト
リウム混液、硫酸銅＋塩化アンモニウム混液等に浸漬す
る方法が挙げられる。

着色被膜層が形成されたベース材料上にシートコイルと
して例えば渦巻き導体を形成するには感光性樹脂の未露
光皮膜を基板上に積層する、感光性樹脂皮膜としては液
体レジストドライフィルムどちらでも使用できるが、次
工程のエツチング、銅メツキ時に薄いとパターンマスク
に割れ又はクラックが生じ、パターンマスクを乗り越え
て銅が析出してしまいシートコイル多層積層時にショー
ト、平面性低下等の不都合が生ずる為皮ｊ！ｉＨさは２
．５μ以上が望ましい。

使用する感光性材料はドライフィルムではデュポン社製
の７１０１０　（２５μ厚）旭化成社製のＤＦＲ２５（
２５μ厚）、液体レジストでは東京応化社製のＯＭＲ−
８３、コダック社製の７４７（Ｉｎずれも商品名）等を
挙げる事が出来る。次に感光性樹脂皮膜に対してマスク
を介在し、露光し、所定の液にて現像する。その後金属
層をエツチングするが、エツチング方法はスプレ一方式
がパターン精度を向上するには望ましくエツチング数社
市販の塩化第二鉄液又はアンモニアアルカリエッチイン
ド、塩化第２銅液等を用いることが出来る。

その後上記感光性材料からなるパターンを残したままで
基材をメッキ法を用いて、サイドエツチングにより溶解
除去された金属を、必要厚さ迄析出補修する。この際析
出金属の最大厚さ“は１．茗イ゛ドエッチングにより溶
解された厚さ迄が望ましい。もつとも、析出金属表面の
平滑さを損なわない程度であれば、ギャップが接触する
直前まで可能である。しかし、感光性材料よりはみ出し
て盛υ上って析出を初めだ場合、シートコイル層を多層
に積層して使用するとき層間のショート等の問題を生ず
る原因になる場合もある。金属メッキ液としては、硫酸
銅、ビロリン酸銅、シアン化銅等が使用できる。金属メ
ッキは、メッキ浴に浸漬して行ってもよいが、メッキ液
を噴流させて行なうのが、金属の析出速度の点で有効で
ある。噴流状態を得るには、ポンプ、モーター撹拌、エ
ヤー超音波等が使用されるが、噴流状態が強力である程
析出を高速で行なう事が出来、経済性の点からいって望
ましい。

以上本発明のシートコイル製造方法により簡−便な手段
により従来技術に比して渦巻き状導体の導体厚、導体幅
の精度を精密に維持した高い信頼性を有するシートコイ
ルを製造する事が可能である。

また、金飄層および金属メッキの金属としては、銅、ア
ルミ、ニッケル、銀、金など、任意の金属を用いること
ができる。

以下本発明を実施例に従ってより具体的に説明する。

実施例１ 厚さ２０μの接着剤付きポリエステルフィルム上に７０
μの銅箔を加熱圧着により接着してベース材料となし、
ブラッククロームメッキ液（Ｆ憑品名：ネロスクープロ
セス、荏原ニージーライト社製）にて２０Ａ／ｄｍ２，
５分間型着させ１μのブラッククローム皮膜を得た。次
に東京応化社製のネガ形液体レジスト（商品名：　ＯＭ
Ｒ−８３）粘度４５００Ｆをスピンナーを用いて５μの
感光性材料層を形成し、次いで渦巻き状で透明部５００
μ、不透明部３０μのパタ一ンを有するマスクを用いて
露光し、現像する（東京応化社製、商品名：　ＯＭＨの
現像液）。次すで５０’〜６０℃５０％塩酸溶液にて１
分浸漬し、露出したブラッククローム皮膜を除去する。

以上により銅露出部３０μ、パターンマスク被覆部５０
０μのパターンマスクと忠実なパターンが作成された。

次にスプレ一方式により銅エツチング液バクーンマスク
下ｊＤＯμの銅が均一に溶解した７０次にポンプで強制
噴流をしている銅メッキ液（奥野製錫工業社製、商品名
：ルチナ８１）で２０Ａ／ｄｍ２で５分メッキを行ない
パターンマスク下片側９０μの銅を析出させ７０μの銅
厚５０μギヤツプのシャープなノートフィルを形成する
ことができた。なお、本実施例でブラッククローム皮膜
を形成しないで同様にシートコイルを製造した場合には
、剰司エツチング処理によって、パターンマスク下の銅
のサイドエツチング量は１００〜１２０μで場所により
異っていた。

実施例２ 厚さ１０μｍの接着剤付きポリアミドフィルム上に厚さ
１４０μの銅箔を加熱圧着によシ接着してベース材料と
なし、次いで１００〜１１０℃エボノールＣスペシャル
（商品名、ジャパンメタルフィニツシユ社製）液５分間
浸漬させ銅表面に黒色酸化物層を形成した。次いでデュ
ポン社製のドライフィルムＴ　１０１０をラミネーター
によシ感光性材料層を形成し、次いで渦巻き状で透明部
４００μ、不透明部６０μのパターンを有するマスクを
用いて露光し、その後１：１トリクレン液にて現像し、
黒色皮膜露出部６０μ、パターンマスク被覆部４００μ
のマスクに忠実なパターンマスクが作成された。次に塩
化鉄エラチン下１５０μの均一な線の仕上りで銅が溶解
した。

次に超音波で強制対流している銅メッキ液（上村工秦社
製、商品名：スルカップＡＣ）で１０Ａ／　ａｍ２　で
２０分メッキを行ないパターンマスク下片側１３０μの
銅を析出させ１５０μの銅厚で１００μギヤツプのシャ
ープシートコイルを形成することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図はベース材料上に感光性材料からなるパターンマ
スクを形成させたものの断面図である。 第２図はエツチングにより金属層がサイドエツチングさ
れた状態の断面図である。 第３図は金属メッキに゛よりサイドエツチング部分が補
修された状態の断面図である。 １・・・絶縁基材 ２・・・金属層 ５・・・着色被膜層 ４　・・・パターンマスク ５・・・補修金屑部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）絶縁性基板上に金属層および着色被膜層を積層し
   てなるベース材上に感光性材料を用いてパターンマスク
   を形成後、感光性材料で被覆されていない金属層をエッ
   チング除去し、次いでパターンマスクを残した状態で金
   属メッキ処理を施して金属層のエッチング幅を狭めるこ
   とを特徴とするシートコイルの製造方法。
2. （２）金属メッキ処理をメッキ液を噴流させて行う特許
   請求の範囲第１項記載のシートコイルの製造方法。
3. （３）前記着色被膜層がブラックニッケルメッキ若しく
   はブラッククロームメッキ等の黒色電着被膜層または前
   記金属層表面を形成している金属の酸化物、水酸化物若
   しくは硫化物等からなる着色変成被膜層である特許請求
   の範囲第１項記載のシートコイルの製造方法。