JP2013125818A - Planar coil, and method for manufacturing planar coil - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、絶縁層に銅めっきされた導体が埋め込まれている平面コイル、平面コイルの製造方法に関する。 The present invention relates to a planar coil in which a copper-plated conductor is embedded in an insulating layer, and a method of manufacturing the planar coil.
携帯電話、ネットブック及び小型ゲームのようなモバイル機器においては、製品の小型化、多機能化が進み、機構部品の一層の省スペース化が求められている。例えば、カメラモジュールは、これまでの固定焦点だった機能に、オートフォーカス、手振れ補正、ズームなどの多くの機能が付加され、それらを駆動するアクチュエータ部には、狭いスペースで駆動力を発揮する平面コイルが配置されている。 In mobile devices such as mobile phones, netbooks, and small games, products are becoming more compact and multifunctional, and further space saving of mechanical parts is required. For example, the camera module has many functions such as autofocus, camera shake correction, and zoom added to the functions that were previously fixed focus, and the actuator unit that drives them is a flat surface that exerts driving force in a narrow space. A coil is arranged.
平面コイルとして、例えば特許文献1のものが知られている。この特許文献1の平面コイルは、図8に示すように、絶縁層1の厚さ方向中央部に芯材2が埋め込まれ、芯材2の上部の絶縁層1に上部導体3が埋め込まれ、芯材2の下部の絶縁層1に下部導体4が埋め込まれた構成され、芯材2を、ガラス繊維、アルミナ繊維、炭化ケイ素等のセラミクス繊維、或いはガラエポ(ガラス基材エポキシ樹脂)などの硬質のシート部材とすることで、内部応力によるコイル自身の反りが小さく、外力に対して機械的強度が向上したリジット構造の平面コイルを実現している。なお、絶縁層1は、芯材2を埋め込んでいるインナーコート樹脂層1aと、インナーコート樹脂層1aの外側に積層されて外側の層となるアウターコート樹脂層1bとで構成されている。
As a planar coil, for example, the one disclosed in Patent Document 1 is known. As shown in FIG. 8, in the planar coil of Patent Document 1, the
ところで、近年では、モバイル機器をこれまで以上に小型・薄型化することが望まれている。例えば、前述したカメラモジュールにも、レンズを支持する円筒形状の筐筒に沿うように、平面コイルを湾曲形状に変形して配置することにより、モジュールの小型化を図ることが要求されている。
しかしながら、特許文献1の平面コイルは、反りが小さくなるように、機械的強度を向上させたリジットな構造であり、同一平面内に端子や導通線(上部導体3、下部導体4)が配置されているため、筐筒に沿う形状に変形することができず、カメラモジュール内で大きな占有面積を必要とする。このため、特許文献1のリジットな構造の平面コイルは、モバイル機器のいっそうの小型・薄型化の要求に応えることはできない。
Incidentally, in recent years, it has been desired to make mobile devices smaller and thinner than ever. For example, the above-described camera module is also required to reduce the size of the module by arranging the planar coil in a curved shape so as to be along the cylindrical casing that supports the lens.
However, the planar coil of Patent Document 1 has a rigid structure with improved mechanical strength so that warpage is reduced, and terminals and conductive wires (upper conductor 3 and lower conductor 4) are arranged in the same plane. Therefore, it cannot be deformed into a shape along the casing, and requires a large occupied area in the camera module. For this reason, the planar coil having the rigid structure of Patent Document 1 cannot meet the demand for further downsizing and thinning of mobile devices.
また、平面コイルを湾曲形状に変形させた場合、製品の折り曲げ部の形状をより小さな半径で保持し、折り曲げ後の製品の変形をより高精細に抑えることが求められる。つまり、平面コイルは、治具を使って折り曲げられ、筐筒内の設置スペースに合わせて成形される。そして、成形後に治具から取り外されて筐筒内にセットされる。このとき、治具から取り外された平面コイルは、反力によってわずかながら元の形状に戻るために変形する。この変形が、平面コイルの折り曲げ後の変形である。 Further, when the planar coil is deformed into a curved shape, it is required to hold the shape of the bent portion of the product with a smaller radius and suppress the deformation of the product after the bending with higher definition. In other words, the planar coil is bent using a jig and formed in accordance with the installation space in the casing. And it removes from a jig | tool after shaping | molding and sets in a housing. At this time, the planar coil removed from the jig is deformed to return slightly to the original shape by the reaction force. This deformation is a deformation after the planar coil is bent.
平面コイルに折り曲げ後の変形が起こると、平面コイルを筐筒内にセットした後の組立工程に不具合が出る。
また、平面コイルの配線部を小さな半径で折り曲げると、配線部の内径にカバーレイフィルムのシワが発生する。このようなシワは、内径側にある他の部品と干渉する。したがって、平面コイルには、カバーレイフィルムのシワの規模を小さく抑えることが要求される。
本発明は、上記した点に鑑みてなされたものであり、成形後の折り曲げ形状を保持し、さらに内径のシワを抑制することができることにより、機器の小型化にいっそう適した平面コイル、平面コイルの製造方法を提供することを目的とする。
When the flat coil is deformed after being bent, a problem occurs in the assembly process after the flat coil is set in the casing.
Further, when the wiring portion of the planar coil is bent with a small radius, the coverlay film is wrinkled on the inner diameter of the wiring portion. Such wrinkles interfere with other parts on the inner diameter side. Therefore, the flat coil is required to keep the wrinkle scale of the coverlay film small.
The present invention has been made in view of the above-described points, and can maintain a bent shape after molding and further suppress wrinkles of an inner diameter, thereby making the planar coil and planar coil more suitable for miniaturization of equipment. It aims at providing the manufacturing method of.
以上の課題を解決するため、本発明の一態様の平面コイルは、第1導体(例えば図2に示した第1導体201a)が埋め込まれた第1樹脂層(例えば図2に示した第1コイル層10aのインナーコート樹脂層219、オーバーコート樹脂層220)と、第2導体(例えば図2に示した第2導体201b)が埋め込まれた第2樹脂層(例えば図2に示した第2コイル層10bのインナーコート樹脂層219、オーバーコート樹脂層220)と、前記第1樹脂層と前記第2樹脂層との間に積層される内側絶縁層(例えば図2に示した内側絶縁層212)と、前記第1樹脂層の外側に積層される第1外側絶縁層(例えば図2に示した第1外側絶縁層215)と、前記第2樹脂層の外側に積層される第2外側絶縁層(例えば図2に示した第2外側絶縁層218)と、を備え、前記内側絶縁層、前記第1外側絶縁層及び第2外側絶縁層は、絶縁性を有する可撓性フィルムで構成され、前記第1樹脂層、前記内側絶縁層及び前記第1外側絶縁層によって第1コイル層(例えば図2に示した第1コイル層10a)が形成され、前記第2樹脂層、前記内側絶縁層及び前記第2外側絶縁層によって第2コイル層(例えば図2に示した第2コイル層10b)が形成され、前記第1樹脂層内に、前記第1コイル層及び前記第2コイル層を折り曲げた際に生じる反力を抑える金属部材でなる保形金属パターン(例えば図2に示した保形用銅パターン203)が設けられることを特徴とする。
In order to solve the above problems, a planar coil of one embodiment of the present invention includes a first resin layer (for example, the first conductor illustrated in FIG. 2) in which a first conductor (for example, the
本発明の一態様の平面コイルは、前記第1樹脂層は、前記保形金属パターンに沿って前記第1外側絶縁層及び前記第1樹脂層が切り欠かれるカット領域を有することが望ましい。
本発明の一態様の平面コイルは、前記第2コイル層の折り曲げ部における前記第2樹脂層内に金属でなる導通部材が含まれ、前記保形金属パターンは、前記導通部材と並行に設けられることが望ましい。
In the planar coil of one aspect of the present invention, it is preferable that the first resin layer has a cut region in which the first outer insulating layer and the first resin layer are cut out along the shape-retaining metal pattern.
The planar coil of one aspect of the present invention includes a conductive member made of metal in the second resin layer in the bent portion of the second coil layer, and the shape-retaining metal pattern is provided in parallel with the conductive member. It is desirable.
本発明の一態様の平面コイルは、前記保形金属パターンが、前記導通部材よりも表面積が大きく、かつ、第1コイル層及び前記第2コイル層に対する垂直方向の長さが小さいことを特徴とする。
本発明の一態様の平面コイルの製造方法は、第1コイル層と、第2コイル層とによって構成される平面コイルの製造方法であって、第1基板の表面に配線を形成するための第1レジストパターンを形成し、前記第1コイル層が折り曲げられ得る位置に対応する第1基板の表面に、第2レジストパターンを形成し、第2基板の表面に、前記第1レジストパターンを形成する工程(例えば図4−1(a)に示した工程)と、前記第1レジストパターンにめっきをし、その開口部に一次めっき層を形成すると共に、前記第2レジストパターンにめっきをし、その開口部に保形金属パターンを形成する工程(例えば図4−1(b)に示した工程)と、前記一次めっき層及び前記保形金属パターンをインナーコート樹脂層で埋め込む工程(例えば図4−1(c)に示した工程)と、前記インナーコート樹脂層を設けた前記第1基板及び前記第2基板を、該インナーコート樹脂層同士が向かい会うように配置し、両面に接着層を設けた可撓性フィルムからなる内側絶縁層を、前記インナーコート樹脂層の間に積層する工程(例えば図4−1(d)に示した工程)と、前記第1基板及び前記第2基板を除去する工程(例えば図4−2(e)に示した工程)と、前記第1基板及び前記第2基板の除去によって外部に露出した前記第1レジストパターンの開口部に、前記一次めっき層と導通する二次めっき層を形成することによって第1導体及び第2導体を形成する工程(例えば図4−2(f)に示した工程)と、前記第1導体の前記二次めっき層及び前記第2導体の前記二次めっき層をオーバーコート樹脂層で埋め込む工程(例えば図4−2(g)に示した工程)と、前記オーバーコート樹脂層の外側に、両面に接着層を設けた可撓性フィルムからなる第1外側絶縁層及び第2外側絶縁層を積層することによって、前記第1コイル層、前記第2コイル層を形成する工程(例えば図4−2(h)に示した工程)と、を含むことを特徴とする。
The planar coil of one aspect of the present invention is characterized in that the shape-retaining metal pattern has a surface area larger than that of the conducting member and a length in a direction perpendicular to the first coil layer and the second coil layer is small. To do.
A planar coil manufacturing method according to an aspect of the present invention is a planar coil manufacturing method including a first coil layer and a second coil layer, and is a first method for forming a wiring on a surface of a first substrate. 1 resist pattern is formed, a second resist pattern is formed on the surface of the first substrate corresponding to a position where the first coil layer can be bent, and the first resist pattern is formed on the surface of the second substrate. A step (for example, the step shown in FIG. 4A), plating the first resist pattern, forming a primary plating layer in the opening, and plating the second resist pattern; A step of forming a shape retaining metal pattern in the opening (for example, the step shown in FIG. 4B), and a step of embedding the primary plating layer and the shape retaining metal pattern with an inner coat resin layer (for example, FIG. The step shown in (c)) and the first substrate and the second substrate provided with the inner coat resin layer are arranged so that the inner coat resin layers face each other, and adhesive layers are provided on both surfaces. A step of laminating an inner insulating layer made of a flexible film between the inner coat resin layers (for example, the step shown in FIG. 4-1 (d)), and removing the first substrate and the second substrate. The primary plating layer is electrically connected to the opening of the first resist pattern exposed to the outside by a process (for example, the process shown in FIG. 4E) and the removal of the first substrate and the second substrate. A step of forming a first conductor and a second conductor by forming a secondary plating layer (for example, the step shown in FIG. 4-2 (f)), and the secondary plating layer and the second of the first conductor; Overcoat tree the secondary plating layer of conductor A step of embedding with a fat layer (for example, the step shown in FIG. 4-2 (g)), a first outer insulating layer made of a flexible film having an adhesive layer on both sides on the outside of the overcoat resin layer, and a first And a step of forming the first coil layer and the second coil layer by laminating two outer insulating layers (for example, the step shown in FIG. 4-2 (h)).
上記した本発明は、平面コイルの成形後の折り曲げ形状を保持し、さらに内径のシワを抑制することができる。このため、平面コイルを機器内にセットした後の組み立て工程に平面コイルの存在が支障をきたすことをなくし、器機の小型化にいっそう適した平面コイル、平面コイルの製造方法を提供することができる。 The above-described present invention can maintain the bent shape of the planar coil after molding, and can further suppress wrinkles of the inner diameter. For this reason, the presence of the planar coil does not hinder the assembly process after the planar coil is set in the apparatus, and a planar coil and a method for manufacturing the planar coil that are more suitable for downsizing of the device can be provided. .
以下、本発明の平面コイル、平面コイルの製造方法の一実施形態について説明する。
・平面コイル
図1(a)、(b)は、本実施形態の平面コイルを説明するための上面図である。本実施形態の平面コイル10は、第1コイル層10aと第2コイル層10bの2層から構成されている。図1(a)は第1コイル層10aの上面図であり、図1(b)は第2コイル層10bの上面図である。第1コイル層10aには、配線11が右方向に巻き回されるように配置された配線領域12aと、平面コイル10が折り曲げられる箇所に合わせて保形銅パターン203が設けられた保形領域13と、が設けられている。第2コイル層10bには、配線11が左方向に巻き回されるように配置された配線領域12bと、平面コイル10が折り曲げられる箇所に合わせて設けられた導通体204を有する導通領域14と、が設けられている。
Hereinafter, an embodiment of a planar coil and a planar coil manufacturing method of the present invention will be described.
Planar Coil FIGS. 1A and 1B are top views for explaining the planar coil of the present embodiment. The
図2は、本実施形態の平面コイルの断面図であって、図1(a)、(b)に示した上面の、図中の線分A−A’に沿う断面図である。本実施形態の平面コイル10は、第1コイル層10aと第2コイル層10bとを上面同士を合わせて張り合わせて構成されている。なお、図2において、図1に示した構成と同様の構成については同様の符号を付し、その説明を一部略すものとする。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the planar coil of the present embodiment, and is a cross-sectional view taken along line A-A ′ in the drawing on the top surface shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b). The
第1コイル層10aの配線部aは、図1に示した配線11を構成する銅めっきされた第1導体201aを含んでいて、第1導体201aは、インナーコート樹脂層219及びオーバーコート樹脂層220中に埋め込まれている。第1コイル層10aの外側には第1外側絶縁層215が積層されていて、内側には内側絶縁層212が積層されている。インナーコート樹脂層219は内側絶縁層212上部に積層され、オーバーコート樹脂層220は第1外側絶縁層215下部に積層される。
The wiring portion a of the
第1コイル層10aの保形領域13では、銅めっきされた保形銅パターン203が、インナーコート樹脂層219及びオーバーコート樹脂層220中に埋め込まれている。そして、保形銅パターン203上に、一部、第1外側絶縁層215及びオーバーコート樹脂層220が除去されている領域がある。第1外側絶縁層215及びオーバーコート樹脂層220が形成されていない領域を、以降、カット領域RCと記す
また、第2コイル層10bの配線部bは、図1に示した配線11を構成する第2導体201bを含んでいて、第2導体201bは、インナーコート樹脂層219及びオーバーコート樹脂層220中に埋め込まれている。第2コイル層10bの外側には第2外側絶縁層218が積層されていて、内側には内側絶縁層212が積層されている。インナーコート樹脂層219は内側絶縁層212下部に積層され、オーバーコート樹脂層220は第2外側絶縁層218上部に積層される。
In the shape-retaining
図2中に符号224を付して示したのは、スルーホールである。以上の構成により、第1コイル層10a、第2コイル層10bは、いずれも折り曲げ自在な性質(以下、「フレキシブル」と記す)を有している。
第2コイル層10bの導通領域14では、銅めっきされた導通体204が、インナーコート樹脂層219及びオーバーコート樹脂層220中に埋め込まれている。
In FIG. 2, what is indicated by
In the
内側絶縁層212、第1外側絶縁層215及び第2外側絶縁層218は、イミドフィルムやアラミドフィルム等の絶縁性を有する可撓性フィルム(以下、単にフィルムと称する)で構成されている。内側絶縁層212、第1外側絶縁層215及び第2外側絶縁層218としては、イミドフィルムやアラミドフィルム等のフィルムの表面にエポキシやアクリレート、フェノール等の官能基を持つ接着樹脂を塗布したものや、熱により硬化する熱硬化性樹脂、光硬化性の樹脂、または光でパターン状に硬化するフォトソルダーレジスト等の組合せ、或いは個々の樹脂が塗布されたフィルムがある。
The inner
厚さが0.25mmの平面コイル10において、内側絶縁層212、第1外側絶縁層215及び第2外側絶縁層218を構成するフィルムの厚さは、3μm〜9μmである。内側絶縁層212、第1外側絶縁層215及び第2外側絶縁層218を構成するフィルムの厚さが1μmを下回ると、第1導体201a及び第2導体201bを埋め込んだフレキシブルな第1コイル層10a、第2コイル層10bが変形しても、フィルムが柔らか過ぎて平面コイル10の形状を保持することができず、さらには、外部との電気絶縁性が低下するおそれがある。また、内側絶縁層212、第1外側絶縁層215及び第2外側絶縁層218を構成するフィルムの厚さが15μmを上回ると、硬過ぎるフィルムにより変形した平面コイル10の形状が元に戻ってしまうと共に、フィルムと第1コイル層10a及び第2コイル層10bとの境界部にクラックが発生するおそれがある。
In the
また、インナーコート樹脂層219は、エポキシ或いはアクリレートを官能基として有する熱硬化性樹脂等で構成されている。また、オーバーコート樹脂層220は、エポキシ或いはアクリレートを官能基として有する熱硬化性樹脂や光硬化性樹脂、または光でパターン状に硬化するフォトソルダーレジスト等の樹脂で構成されている。
以上説明した本実施形態の平面コイル10によれば、第1コイル層10aに保形銅パターン203を設けたことにより、平面コイル10を冶具等に入れて変形させた後、保形銅パターン203が平面コイル10を構成する樹脂等の反力を抑えることができる。このため、平面コイル10の形状が、冶具等によって成形された後にさらに変形することを防ぐことができる。
The inner
According to the
さらに、本実施形態によれば、保形銅パターン203上の第1外側絶縁層215及びオーバーコート樹脂層220にカット領域RCを設けたため、湾曲した第1コイル層10aの内径で第1外側絶縁層215にシワが発生し得ない。
この点を、図3を使って説明する。図3は、図2示した平面コイル10を、例えば、モバイル機器のアクチュエータでレンズやマグネットを有する四角形状のレンズホルダー30に沿って配置した状態を示している。なお、図3では、図2中に示した構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明の一部を略すものとする。
Further, according to the present embodiment, since the cut region RC is provided in the first outer insulating
This point will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows a state in which the
図3に示したように、本実施形態によれば、導通部204に加えて保形銅パターン203が設けられているため、湾曲するように成形された第1コイル層10a、第2コイル層10bが冶具から外されて配置された後も成形された形状を保っている。また、本実施形態によれば、第1コイル層10aの内径にシワが発生しないので、このシワがレンズホルダー30等、平面コイル10の内側に設けられた部材の組み立てに影響することをなくすことができる。
As shown in FIG. 3, according to the present embodiment, since the shape-retaining
また、本実施形態によれば、第1導体201aを埋め込んでいる第1コイル層10aと、第2導体201bを埋め込んでいる第2コイル層10bとの間に、3μm〜9μmの厚さの絶縁性を有する内側絶縁層212が積層され、第1コイル層10aの外側に3μm〜9μmの厚さの絶縁性を有する第1外側絶縁層215が形成され、第2コイル層10bの外側に第2外側絶縁層218が積層されているので、電気絶縁性を保持することができる。
In addition, according to the present embodiment, an insulation having a thickness of 3 μm to 9 μm is provided between the
また、本実施形態の平面コイル10によれば、3μm〜9μmの厚さの内側絶縁層212、第1外側絶縁層215及び第2外側絶縁層218が可撓性を有するフィルムで構成されている。このため、例えば、フレキシブルな第1コイル層10a、第2コイル層10bが湾曲形状に変形すると、内側絶縁層212、第1外側絶縁層215及び第2外側絶縁層218が、第1コイル層10a、第2コイル層10bの湾曲形状を保持することができる。また、内側絶縁層212、第1外側絶縁層215及び第2外側絶縁層218と、第1コイル層10a、第2コイル層10bとの境界部にクラックが発生することを防ぐことができる。
Further, according to the
したがって、本実施形態の平面コイル10は、成形後の折り曲げ形状を保持し、さらに内径のシワを抑制することができ、器機の小型化にいっそう適した平面コイルを提供することができる。また、電気絶縁性を保持しながら、変形自在なフレキシブル構造の平面コイルを実現することができる。
さらに、本実施形態によれば、保形コイルパターン203は、図1(a)、(b)に示したように、導通部材204よりも表面積が大きく、かつ、第1コイル層10a及び前記第2コイル層10bに対する垂直方向の長さが小さい(厚さが薄い)。このため、保形銅パターン203は、導通部材204よりも広い面積で第1コイル層10a、第2コイル層10bを保持する。このため、保形銅パターン203は、第1コイル層10a、第2コイル層10bが折り曲げられた後に反力によって元に戻ることを効率的に抑えることができる。また、保形銅パターン203は、導通部204よりも薄いために導通部204より折り曲げやすく、第1コイル層10a、第2コイル層10bを任意の形状に保持することができる。
Therefore, the
Furthermore, according to the present embodiment, the shape-retaining
・平面コイルの製造方法
次に、本発明の平面コイルの製造方法を説明する。図4−1及び図4−2は、本実施形態の平面コイルの製造方法を説明するための図である。なお、図4−1及び図4−2は、図面の作成上便宜的に分けたもので、工程としては連続しているものとする。また、図4において、図1〜図3で示した構成と同一のものは、同一の符号を付して説明は省略する。
-Planar coil manufacturing method Next, the planar coil manufacturing method of the present invention will be described. 4A and 4B are diagrams for explaining the method of manufacturing the planar coil according to the present embodiment. 4A and 4B are divided for convenience in drawing, and the steps are assumed to be continuous. 4, the same components as those shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
図4−1(a)に示したように、本実施形態では、先ず、下地層として例えば銅やアルミ等を有する基板401の表面に感光性フォトレジストをコーティングする。基板401は周辺部を超音波で溶着するか、接着剤で貼り合わせることにより両面のパターンを同時に形成することが可能となる。
感光性フォトレジストとしては、例えばネガ型の液状或いはドライフィルムのレジスト、ポジ型の液状或いはドライフィルムのレジストを用いることができ、液状レジストに基板401を浸漬したり、基板401の表面に液状レジストをスピンコートしたり、或いは基板401表面にドライフィルムをラミネートして塗布される。
As shown in FIG. 4A, in this embodiment, first, a photosensitive photoresist is coated on the surface of a
As the photosensitive photoresist, for example, a negative liquid or dry film resist, a positive liquid or dry film resist can be used, and the
次に、フォトマスクを通して紫外線を照射して感光性フォトレジストを露光する。この時、フォトマスクとしては、ガラスまたはPETフィルムを基材としてCrやAg塩をパターンとし、表面に乳剤を塗布したものが一般的に用いられる。また、レーザー描画装置で直接レジストに紫外線を照射して微細なパターンを描く方式も可能である。
露光された基板401は現像され、基板401上にはレジストパターン402が形成される。現像液は弱アルカリ性の水溶液、例えば1〜5%炭酸ソーダ溶液や3〜15%トリエタノールアミン水溶液を用いて行うが、有機溶剤を用いることもできる。現像は基板を浸漬揺動し、或いはシャワー装置を通すことで実施される。
Next, the photosensitive photoresist is exposed by irradiating ultraviolet rays through a photomask. At this time, a photomask is generally used in which a glass or PET film is used as a base material and Cr or Ag salt is used as a pattern and an emulsion is coated on the surface. Further, it is possible to draw a fine pattern by directly irradiating the resist with ultraviolet rays using a laser drawing apparatus.
The exposed
次に、図4−1(b)に示すように、電気銅めっき法によりレジストパターン402の開口部に銅めっきを施して、一次銅めっき層201aa、201bb、403、204aを析出させる。本実施形態では、このとき、保形銅パターン203をもレジストパターン402の開口部に銅めっきを施して、一次銅めっき層を析出させることによって形成する。
Next, as shown in FIG. 4B, the openings of the resist
一次銅めっきの処理は、電気銅めっき液として一般的な硫酸銅を含む薬液やピロ燐酸銅を含む薬液を用いて行われる。例えば、硫酸銅めっき薬液は、CuSO4・5H2Oは30〜200g/l(リットル)、Cl-は30〜80mg/l(リットル)、0〜10ppm程度の微量な有機硫黄化合物(例えば、ビス(3−プロパンスルホンサン)ジスルフィド)や有機窒素化合物(例えば、分子量千程度の四級ポリアミン)、界面活性剤(例えば、ポリプロピレングリコールやポリエチレングリコールを含む混合物)からなる。好ましくは、硫酸銅めっき薬液において、CuSO4・5H2Oは100〜180g/l(リットル)、H2SO4は120〜200g/l(リットル)、Cl-は、40〜70mg/l(リットル)の範囲内で使用されると良い。 The treatment of primary copper plating is performed using a chemical solution containing general copper sulfate or a chemical solution containing copper pyrophosphate as an electrolytic copper plating solution. For example, a copper sulfate plating solution is 30 to 200 g / l (liter) for CuSO 4 .5H 2 O, 30 to 80 mg / l (liter) for Cl − , and a trace amount of organic sulfur compound (for example, bis). (3-propanesulfone) disulfide), organic nitrogen compounds (for example, quaternary polyamines having a molecular weight of about 1,000), and surfactants (for example, mixtures containing polypropylene glycol and polyethylene glycol). Preferably, in the copper sulfate plating chemical solution, CuSO 4 .5H 2 O is 100 to 180 g / l (liter), H 2 SO 4 is 120 to 200 g / l (liter), and Cl − is 40 to 70 mg / l (liter). ) Should be used within the range.
次に、本実施形態では、図4−1(c)に示すように、一次銅めっき層201aa等を埋め込むように、インナーコート樹脂層219を積層する。
そして、図4−1(d)に示すように、2枚の基板401を分離し、分離した一方の基板401のインナーコート樹脂層219と他方の基板401のインナーコート樹脂層219との間に内側絶縁層212を積層する。そして、2つの基板401を、互いのインナーコート樹脂層219が内側絶縁層212を介して接するように接着する。
Next, in this embodiment, as shown in FIG. 4C, the inner
Then, as shown in FIG. 4D, the two
ここで、前述したように、内側絶縁層212は、イミドフィルムやアラミドフィルム等の絶縁性を有するフィルムで構成されており、このイミドフィルムやアラミドフィルム等のフィルムの表面にエポキシやアクリレート、フェノール等の官能基を持つ接着樹脂を塗布したものや、熱により硬化する熱硬化性樹脂、光硬化性の樹脂、または光でパターン状に硬化するフォトソルダーレジスト等の組合せ、或いは個々の樹脂が塗布されたフィルムである。インナーコート樹脂層219及び内側絶縁層212は、高温高圧下、例えば、150℃以上、5kgf/cm2以上の環境下で接着される。
Here, as described above, the inner insulating
次に、本実施形態では、表面(上面及び下面)に露出している基板401を、耐薬液性を有するフィルム(不図示)で覆った後、図2に示した第1コイル層aの第1導体201aと、第2コイル層10bの第2導体201bとを電気的に接続するため、スルーホール224を形成する。スルーホール224は、ドリル、パンチ、レーザー等の機械装置を用いることができるが、積層材に応じて方式を選定することが好ましい。
Next, in the present embodiment, the
次に、本実施形態では、図4−2(e)に示すように、パラジウム塩等の金属触媒405を含む薬液に基板401を浸漬して、スルーホール224の内壁に金属触媒405を吸着させる。
そして、耐薬液性のフィルムを除去し、図4−2(f)に示すように、基板401をエッチング除去する。エッチングには3〜15%の塩酸、1〜5%の過硫酸塩などを用いる。
Next, in this embodiment, as shown in FIG. 4E, the
Then, the chemical-resistant film is removed, and the
次に、図1、図2に示した配線領域12a、12bの外周にある導通領域14の導通体204などから通電して、再度、電気銅めっきを施す(二次銅めっき)。二次銅めっきにより、一次銅めっき層201aaに二次銅めっき層201abが堆積され、第1導体201aが形成される。また、一次銅めっき層201bbに二次銅めっき層201baが堆積され、第2導体201bが形成され、一次銅めっき層204aに二次銅めっき層204bが堆積されて、導通体204が形成される。
Next, electricity is applied from the
なお、このとき、本実施形態では、保形銅パターン203上に二次めっきが堆積されないように、保形銅パターン203に通電を行わずに二次銅めっきを行っている。このため、本実施形態では、保形銅パターン203の厚さが、導通体204や第1導体201a等の半分になっている。
また、図4−2(f)の工程では、図4−1(d)で形成したスルーホール224内にも二次銅めっきを行い、スルーホール224の電気的接続も同時に行なう。二次銅めっき層は任意に厚みを調整できるが、スルーホールの信頼性を考慮し5μm以上の厚みを形成することが好ましい。
At this time, in this embodiment, the secondary copper plating is performed without energizing the shape-retaining
Further, in the process of FIG. 4-2 (f), secondary copper plating is performed also in the through
次に、図4−2(g)に示すように、図中、上部に記したインナーコート樹脂層219上にオーバーコート樹脂層220を、下部に記したインナーコート樹脂層219上にオーバーコート樹脂層220を印刷して覆う。
さらに、図4−2(h)に示すように、上部のオーバーコート樹脂層220に、第1外側絶縁層215を積層し、下部のオーバーコート樹脂層220に、第2外側絶縁層218を積層する。
Next, as shown in FIG. 4-2 (g), in the figure, the
Further, as shown in FIG. 4-2 (h), the first outer insulating
ここで、本実施形態の平面コイルの製造方法では、保形銅パターン203上に積層された第1外側絶縁層215及びオーバーコート樹脂層220を取り除く。第1外側絶縁層215及びオーバーコート樹脂層220が取り除かれた領域を、カット領域RCと記す。カット領域RCの、図1に示した配線11の長さ方向の長さは、約0.3mmである。
第1外側絶縁層215及びオーバーコート樹脂層220を除去する工程は、例えば、CO2やUVレーザーにより、表層にある第1外側絶縁層215、オーバーコート樹脂層220を、第1導体201aの一次めっき層201aaから剥離加工することによって実現することができる。
Here, in the planar coil manufacturing method of the present embodiment, the first outer insulating
The step of removing the first outer insulating
前述したように、第1外側絶縁層215及び第2外側絶縁層218は、イミドフィルムやアラミドフィルム等の絶縁性を有するフィルムで構成されており、このイミドフィルムやアラミドフィルム等のフィルムの表面にエポキシやアクリレート、フェノール等の官能基を持つ接着樹脂を塗布したものや、熱により硬化する熱硬化性樹脂、光硬化性の樹脂、または光でパターン状に硬化するフォトソルダーレジスト等の組合せ、或いは個々の樹脂が塗布されたフィルムである。
As described above, the first outer insulating
そして、製造した平面コイル10の配線の端子部へは、Sn、Ag、Cu、Ni、Zn、Sb、Inの内Snとその他少なくとも1種以上の金属を含有する半田材料やAu/Ni等の電子部品と接続信頼性の高い材料で処理する。
本実施形態の平面コイルの製造方法によれば、イミドフィルムやアラミドフィルム等の絶縁性を有するフィルムからなる内側絶縁層212、第1外側絶縁層215及び第2外側絶縁層218は、エポキシやアクリレート、フェノール等の官能基を持つ接着樹脂を塗布したものや、熱により硬化する熱硬化性樹脂、光硬化性の樹脂、または光でパターン状に硬化するフォトソルダーレジスト等の組合せ、或いは個々の樹脂を塗布した接着層を介して積層されているので(内側絶縁層212は、一方の基板401のインナーコート樹脂層219と他方の基板401のインナーコート樹脂層219との間に積層され、第1外側絶縁層215は上部のオーバーコート樹脂層220上に積層され、第2外側絶縁層218は下部のオーバーコート樹脂層220上に積層されている)、フレキシブル構造の平面コイル10を特殊な工程を必要とせずに容易に製造することができる。
And, to the terminal portion of the wiring of the manufactured
According to the planar coil manufacturing method of the present embodiment, the inner insulating
なお、以上説明した本発明の範囲は、図示され記載された例示的な実施形態に限定されるものではなく、本発明が目的とするものと均等な効果をもたらすすべての実施形態をも含む。さらに、本発明の範囲は、特許請求の範囲に記載された請求項により画される発明の特徴の組み合わせに限定されるものではなく、すべての開示されたそれぞれの特徴のうち特定の特徴のあらゆる所望する組み合わせによって画されうる。 It should be noted that the scope of the present invention described above is not limited to the illustrated and described exemplary embodiments, but includes all embodiments that provide the same effects as those intended by the present invention. Further, the scope of the present invention is not limited to the combination of features of the invention defined by the claims recited in the claims, but is any and all of the specific features among all the disclosed features. It can be defined by the desired combination.
・効果
次に、以上説明した本実施形態の効果について説明する。
・1 従来技術の平面コイル
図5(a)、(b)、(c)は、先に説明した本実施形態の平面コイルと、保形銅パターン及びカット領域を設けていない点でのみ相違する平面コイル(以下、従来の平面コイルと記す)の特性を説明するための図である。図5(a)は、従来の平面コイルを矩形形状に折り曲げることによって成形する冶具を示した図である。図5(b)は、図5(a)に示した冶具で従来の平面コイルを折り曲げた後、冶具から取り外した状態を示している。図5(b)に示したように、従来の平面コイルでは、冶具によって90度に折り曲げられた箇所が反力によって90度以上の角度に開いてしまっている。
-Effect Next, the effect of this embodiment demonstrated above is demonstrated.
1 Planar Coil of Prior Art FIGS. 5A, 5B, and 5C differ from the planar coil of the present embodiment described above only in that the shape retaining copper pattern and the cut region are not provided. It is a figure for demonstrating the characteristic of a plane coil (it is hereafter described as the conventional plane coil). FIG. 5A is a view showing a jig for forming a conventional planar coil by bending it into a rectangular shape. FIG. 5B shows a state in which a conventional planar coil is bent with the jig shown in FIG. 5A and then removed from the jig. As shown in FIG. 5 (b), in the conventional planar coil, the portion bent at 90 degrees by the jig is opened at an angle of 90 degrees or more by the reaction force.
また、図5(c)は、図5(b)に示した従来の平面コイルの折り曲げ部の内径を拡大した写真である。図5(c)に示したように、従来の平面コイルでは、内径に複数の「シワ」が見られ、この大きさ(平面コイルのシワがない表面からシワのピークの高さまでの長さ:以降、シワサイズとも記す)が大きくなると、図3に示した平面コイル内周に設けられた部品の組み立てに影響を及ぼす。 FIG. 5C is an enlarged photograph of the inner diameter of the bent portion of the conventional planar coil shown in FIG. As shown in FIG. 5C, in the conventional planar coil, a plurality of “wrinkles” are seen in the inner diameter, and this size (the length from the surface of the planar coil where there is no wrinkle to the height of the peak of the wrinkle: Hereinafter, when the wrinkle size is increased), the assembly of the components provided on the inner periphery of the planar coil shown in FIG. 3 is affected.
・2 本実施形態の平面コイル
図6は、本実施形態の平面コイルの効果を説明するためのグラフであって、横軸に曲げ角度が、縦軸に仕上がり角度が示されている。曲げ角度とは、冶具によって本実施形態の平面コイルを折り曲げた際の角度であり、仕上がり角度とは、折り曲げた平面コイルを冶具から取り外したときの、平面コイルの折り曲げ部分における実際の角度である。図6中に○で示したプロットは従来の平面コイルのものである。また、●で示したプロットは、本実施形態の平面コイルのものである。
2 Planar Coil of the Present Embodiment FIG. 6 is a graph for explaining the effect of the planar coil of the present embodiment, where the horizontal axis indicates the bending angle and the vertical axis indicates the finished angle. The bending angle is an angle when the planar coil of the present embodiment is bent by a jig, and the finished angle is an actual angle at a bent portion of the planar coil when the folded planar coil is removed from the jig. . The plots indicated by ◯ in FIG. 6 are those of a conventional planar coil. A plot indicated by ● is for the planar coil of this embodiment.
図示したように、本実施形態の平面コイルは、90度〜120度の曲げ角度において、従来の平面コイルよりも曲げ角度に近い仕上がり角度を得た。また、本実施形態によれば、仕上がり角度を従来の平面コイルに比べて7〜17度低減することができた。
図7は、本実施形態の平面コイルの折り曲げ部の内径を拡大した写真である。本実施形態の平面コイルでは、平面コイルの折り曲げ部分の内径側の第1外側絶縁層215及びオーバーコート樹脂層220をカットしている。このため、本実施形態の平面コイルには、シワが発生していないことが明らかである。
As shown in the drawing, the planar coil of this embodiment obtained a finished angle closer to the bending angle than the conventional planar coil at a bending angle of 90 to 120 degrees. Further, according to the present embodiment, the finished angle can be reduced by 7 to 17 degrees as compared with the conventional planar coil.
FIG. 7 is an enlarged photograph of the inner diameter of the bent portion of the planar coil of this embodiment. In the planar coil of the present embodiment, the first outer insulating
また、従来技術の平面コイルで発生したシワを、本実施形態の平面コイルと比較して表1に示す。表1は、シワサイズと、このサイズのシワが発生した個数との関係を、zy風来技術の平面コイルと本実施形態の平面コイルとで比較して示している。なお、表1に示したシワは、3箇所で折り曲げられた平面コイルにおいて、3箇所で発生したシワを全て合計したものである。 Table 1 shows the wrinkles generated by the conventional planar coil in comparison with the planar coil of the present embodiment. Table 1 shows the relationship between the wrinkle size and the number of wrinkles of this size generated by comparing the planar coil of the zy wind-in technology and the planar coil of the present embodiment. In addition, the wrinkles shown in Table 1 are the sum of all the wrinkles generated at three locations in a planar coil bent at three locations.
表1に示したように、従来技術の平面コイルでは、シワサイズが20μm以下のシワが9個、20μm以上、50μm以下のシワが4個観測されている。なお、従来技術においても、シワサイズが50μm以上のシワは観測されていない。一方、本実施形態の平面コイルによれば、シワサイズに関わらず、シワは観測されていないことが分かる。このような結果から、本願発明が、平面コイルを折り曲げた場合、内径に発生するコイルのシワをなくすことができることが明らかである。 As shown in Table 1, in the conventional planar coil, nine wrinkles having a wrinkle size of 20 μm or less and four wrinkles having a size of 20 μm or more and 50 μm or less are observed. In the prior art, wrinkles having a wrinkle size of 50 μm or more have not been observed. On the other hand, according to the planar coil of this embodiment, it turns out that wrinkles are not observed irrespective of a wrinkle size. From these results, it is clear that the present invention can eliminate the wrinkle of the coil generated in the inner diameter when the planar coil is bent.
以上説明した本実施形態の平面コイルは、平面コイル全般に適用することができるが、特に、小型化が要求される平面コイルに適用した場合に効果を奏する。 The planar coil of the present embodiment described above can be applied to all planar coils, but is particularly effective when applied to a planar coil that requires downsizing.
10a 第1コイル層
10b 第2コイル層
11 配線
12a、12b 配線領域
13 保形領域
14 導通領域
30 レンズホルダー
201a 第1導体
201aa、201bb、204a 一次銅めっき層
201ab、201ba、204b 二次銅めっき層
201b 第2導体
203 保形銅パターン
204 導通体
212 内側絶縁層
215 第1外側絶縁層
218 第2外側絶縁層
219 インナーコート樹脂層
220 オーバーコート樹脂層
224 スルーホール
401 基板
402 レジストパターン
405 金属触媒
10a
Claims (5)
第2導体が埋め込まれた第2樹脂層と、
前記第1樹脂層と前記第2樹脂層との間に積層される内側絶縁層と、
前記第1樹脂層の外側に積層される第1外側絶縁層と、
前記第2樹脂層の外側に積層される第2外側絶縁層と、を備え、
前記内側絶縁層、前記第1外側絶縁層及び第2外側絶縁層は、絶縁性を有する可撓性フィルムで構成され、
前記第1樹脂層、前記内側絶縁層及び前記第1外側絶縁層によって第1コイル層が形成され、前記第2樹脂層、前記内側絶縁層及び前記第2外側絶縁層によって第2コイル層が形成され、
前記第1樹脂層内に、前記第1コイル層及び前記第2コイル層を折り曲げた際に生じる反力を抑える金属部材でなる保形金属パターンが設けられることを特徴とする平面コイル。 A first resin layer embedded with a first conductor;
A second resin layer embedded with a second conductor;
An inner insulating layer laminated between the first resin layer and the second resin layer;
A first outer insulating layer laminated on the outer side of the first resin layer;
A second outer insulating layer laminated on the outer side of the second resin layer,
The inner insulating layer, the first outer insulating layer, and the second outer insulating layer are made of a flexible film having insulating properties.
A first coil layer is formed by the first resin layer, the inner insulating layer, and the first outer insulating layer, and a second coil layer is formed by the second resin layer, the inner insulating layer, and the second outer insulating layer. And
A planar coil having a shape-retaining metal pattern made of a metal member for suppressing a reaction force generated when the first coil layer and the second coil layer are bent in the first resin layer.
前記保形金属パターンは、前記導通部材と並行に設けられることを特徴とする請求項1または2に記載の平面コイル。 A conductive member made of metal is included in the second resin layer in the bent portion of the second coil layer;
The planar coil according to claim 1, wherein the shape retaining metal pattern is provided in parallel with the conductive member.
第1基板の表面に配線を形成するための第1レジストパターンを形成し、前記第1コイル層が折り曲げられ得る位置に対応する第1基板の表面に、第2レジストパターンを形成し、第2基板の表面に、前記第1レジストパターンを形成する工程と、
前記第1レジストパターンにめっきをして、その開口部に一次めっき層を形成すると共に、前記第2レジストパターンにめっきをして、その開口部に保形金属パターンを形成する工程と、
前記一次めっき層及び前記保形金属パターンをインナーコート樹脂層で埋め込む工程と、
前記インナーコート樹脂層を設けた前記第1基板及び前記第2基板を、該インナーコート樹脂層同士が向かい会うように配置し、両面に接着層を設けた可撓性フィルムからなる内側絶縁層を、前記インナーコート樹脂層の間に積層する工程と、
前記第1基板及び前記第2基板を除去する工程と、
前記第1基板及び前記第2基板の除去によって外部に露出した前記第1レジストパターンの開口部に、前記一次めっき層と導通する二次めっき層を形成することによって第1導体及び第2導体を形成する工程と、
前記第1導体の前記二次めっき層及び前記第2導体の前記二次めっき層をオーバーコート樹脂層で埋め込む工程と、
前記オーバーコート樹脂層の外側に、両面に接着層を設けた可撓性フィルムからなる第1外側絶縁層及び第2外側絶縁層を積層することによって、前記第1コイル層、前記第2コイル層を形成する工程と、
を含むことを特徴とする平面コイルの製造方法。 A method of manufacturing a planar coil constituted by a first coil layer and a second coil layer,
Forming a first resist pattern for forming wiring on the surface of the first substrate; forming a second resist pattern on the surface of the first substrate corresponding to a position where the first coil layer can be bent; Forming the first resist pattern on the surface of the substrate;
Plating the first resist pattern to form a primary plating layer in the opening, and plating the second resist pattern to form a shape-retaining metal pattern in the opening;
Embedding the primary plating layer and the shape retaining metal pattern with an inner coat resin layer;
An inner insulating layer made of a flexible film in which the first substrate and the second substrate provided with the inner coat resin layer are arranged so that the inner coat resin layers face each other and an adhesive layer is provided on both surfaces. Laminating between the inner coat resin layers;
Removing the first substrate and the second substrate;
The first conductor and the second conductor are formed by forming a secondary plating layer in conduction with the primary plating layer in the opening of the first resist pattern exposed to the outside by removing the first substrate and the second substrate. Forming, and
Embedding the secondary plating layer of the first conductor and the secondary plating layer of the second conductor with an overcoat resin layer;
The first coil layer and the second coil layer are formed by laminating a first outer insulating layer and a second outer insulating layer made of a flexible film provided with adhesive layers on both sides outside the overcoat resin layer. Forming a step;
The manufacturing method of the planar coil characterized by including these.
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