JPH08154352A

JPH08154352A - 小型モータ

Info

Publication number: JPH08154352A
Application number: JP31591994A
Authority: JP
Inventors: Kenji Kusaki; 賢司草木
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-11-25
Filing date: 1994-11-25
Publication date: 1996-06-11

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、駆動用コイルが小型且つ高精度に
形成されると共に、十分なモータトルクが得られるよう
にした、小型モータを提供すること。【構成】固定配置され、かつ少なくとも一方の面に駆
動用コイル１７が設けられているステータ基板１６と、
このステータ基板に対向して回転可能に支持され、かつ
多極に着磁されているマグネットを備えた円板状のロー
タ１４と、を有する、小型モータ１０において、上記駆
動用コイルが、上記ステータ基板の一面にフォトリソグ
ラフィ法により形成された複数層のパターン２３，２５
により形成されるように小型モータ１０を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ステータ基板と、円板
状のロータと、このステータ基板に配設された駆動用コ
イルと、を有する、小型モータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような小型モータは、例えば
図１６に示すように、構成されている。すなわち、図１
６において、小型モータ１は、平坦なステータ２と、こ
のステータ２の中心付近に設けられた軸受３ａ，３ｂ
と、この軸受３ａ，３ｂにより回転可能に支持された回
転軸４と、この回転軸４に固定されたロータ５とから構
成されている。

【０００３】この軸受３ａは、回転軸４を径方向に支持
するように、含油メタルや潤滑性樹脂等から構成されて
おり、また軸受３ｂは、回転軸を軸方向に支持するよう
に、スラスト軸受として構成されている。

【０００４】上記ロータ５は、ステータ２の一面（図示
の場合、上面）に対向するように配設されていると共
に、その下面に取り付けられた環状のロータマグネット
５ａを有している。

【０００５】ここで、ロータマグネット５ａは、円周方
向に沿ってＮ極，Ｓ極が交互に並ぶように、多極着磁さ
れている。

【０００６】これに対して、ステータ２は、ベース２ａ
上に載置されたステータ基板２ｂを備えている。このス
テータ基板２ｂは、固定ヨークとして作用するように、
例えば鉄板，電磁鋼板等により形成されていると共に、
このロータマグネット５ａの各磁極に対向するように、
円周方向に沿って等角度間隔に配設された複数個の駆動
用コイル６と、図示しないホール素子，抵抗，コンデン
サ等の回路素子を有している。

【０００７】このように構成された小型モータ１によれ
ば、ステータ基板２ｂ上の各駆動用コイル６に対してそ
れぞれ通電することにより、この駆動用コイル６に発生
する磁界が、ロータマグネット５ａの各Ｎ極及びＳ極に
対して作用する。これにより、ロータ５が、回転軸４の
周りで回転駆動する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年あらゆ
る商品分野において、ダウンサイジング，コンパクト化
が進められており、各種機器の駆動源として使用される
小型モータについても、益々小型化，薄型化の要請が強
くなってきている。

【０００９】従って、上述のような小型モータ１におい
ては、小型化するにあたって、特に駆動用コイル６の薄
型化が必要になる。このため、薄型の駆動用コイルを作
製するために、例えば樹脂ベースにコイルを一体成形し
たフレキシブルプリントコイルなる製品を使用すること
が考えられる。

【００１０】しかしながら、このフレキシブルプリント
コイルは、より薄型化した場合には、樹脂ベースの両面
に導電パターンにより駆動用コイルを形成する必要があ
るが、両面に駆動用コイルを形成する場合には、製造途
中で、樹脂ベースを反転させることが必要となる。した
がって、樹脂ベースの両面への駆動用コイルの位置決め
が困難になるという問題がある。

【００１１】これに対して、樹脂ベースの一面のみに駆
動用コイルを形成する場合には、導電パターンの幅の点
から、駆動用コイルのターン数が少なくなって、モータ
トルクが低下してしまう。また、導電パターンを微細化
すると、導電パターンの電気抵抗が増大してしまい、駆
動用コイルを流れる電流が少なくなって、モータトルク
が低下してしまうという問題があった。

【００１２】本発明は、以上の点に鑑み、駆動用コイル
が小型且つ高精度に形成されると共に、十分なモータト
ルクが得られるようにした、小型モータを提供すること
を目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、固定配置され、かつ少なくとも一方の面に駆動用
コイルが設けられているステータ基板と、このステータ
基板に対向して回転可能に支持され、かつ多極に着磁さ
れているマグネットを備えた円板状のロータと、を有す
る、小型モータにおいて、上記駆動用コイルが、上記ス
テータ基板の一面にフォトリソグラフィ法により形成さ
れた複数層のパターンにより形成されていることを特徴
とする、小型モータにより、達成される。

【００１４】本発明による小型モータは、好ましくは、
上記複数層のパターンが、一つのグループとして互いに
結線されている。

【００１５】本発明による小型モータは、好ましくは、
上記複数層のパターンが、複数のグループに分割され、
各グループのパターンが、互いに結線されている。

【００１６】本発明による小型モータは、好ましくは、
上記複数のグループのパターンのうち、一つのグループ
のパターンが、位置検出及び／または速度検出のために
利用される。

【００１７】本発明による小型モータは、好ましくは、
上記ステータ基板上に、磁路構成用のヨーク層が形成さ
れている。

【００１８】本発明による小型モータは、好ましくは、
上記ステータ基板上に形成されたパターンが、磁性体か
ら構成されている。

【００１９】

【作用】上記構成によれば、駆動用コイルが、ステータ
基板の一面に、フォトリソグラフィ法により形成された
複数層のパターンから形成されているので、フレキシブ
ルプリントコイルに比較して、非常に薄型化されると共
に、駆動用コイルを構成するパターンに関して、非常に
高い寸法精度及び位置決め精度が得られることになる。

【００２０】上記複数層のパターンが、一つのグループ
として互いに結線されている場合には、駆動用コイルの
ターン数が同じ場合、個々のパターンの幅を広くするこ
とが可能であり、コイル抵抗値が低減される。従って、
より多くの駆動電流を駆動用コイルに流すことができ
る。

【００２１】上記複数層のパターンが、複数のグループ
に分割され、各グループのパターンが、互いに結線され
ている場合には、抵抗値が大幅に低減できる複数組の駆
動用コイルを構成することが可能となる。

【００２２】上記複数のグループのパターンのうち、一
つのグループのパターンが、位置検出及び／または速度
検出のために利用される場合には、ロータの回転に伴い
このグループのパターンに誘起電圧が発生するため、こ
の誘起電圧を検出して、適宜に処理し、ロータの位置検
出及び／または回転速度検出を行う。

【００２３】上記ステータ基板上に、磁路構成用のヨー
ク層が形成されている場合には、ロータマグネットの磁
束が、このヨーク層を通過することになり、駆動用コイ
ルとの鎖交磁束が増大する。したがって、ロータマグネ
ットの磁束がより一層有効活用されることになる。

【００２４】上記ステータ基板上に形成されたパターン
が、磁性体から構成されている場合には、駆動用コイル
が磁性体であることから、ロータマグネットの磁束をこ
のパターンに集めることができるので、発生トルクが増
大する。

【００２５】

【実施例】以下、この発明の好適な実施例を図１乃至図
１５を参照しながら、詳細に説明する。尚、以下に述べ
る実施例は、本発明の好適な具体例であるから、技術的
に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲
は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載
がない限り、これらの態様に限られるものではない。

【００２６】図１及び図２は、本発明による小型モータ
の第一の実施例を示している。すなわち、図１及び図２
において、小型モータ１０は、平坦なステータ１１と、
このステータ１１の中心付近に形成された軸受部１１ａ
の下部に備えられた軸受１２と、この軸受部１１ａ及び
軸受１２により回転可能に支持された回転軸１３と、こ
の回転軸１３に固定されたロータ１４とから構成されて
いる。

【００２７】上記軸受部１１ａは、回転軸１３を径方向
に支持するようになっており、また軸受１２は、回転軸
を軸方向に支持するように、スラスト軸受として構成さ
れている。

【００２８】上記ロータ１４は、ステータ１１の一面
（図示の場合、上面）に対向するように配設されている
と共に、その下面に備えられた環状のロータマグネット
１４ａを有している。このロータマグネット１４ａは、
図示の場合、別体に構成され、ロータ１４の下面に固定
されているが、ロータ１４の下面に対して直接に、例え
ばスパッタ法等により形成されていてもよい。また、ロ
ータ１４は、回転軸１３と一体に形成されていてもよ
い。

【００２９】ここで、ロータマグネット１４ａは、円周
方向に沿ってＮ極，Ｓ極が交互に並ぶように、多極着磁
されている。

【００３０】これに対して、ステータ１１は、ベース１
５上に載置されたステータ基板１６を備えている。この
ステータ基板１６は、例えば図３に示すように、フォト
リソグラフィ法によって、その表面に駆動用コイル１７
及び電極１８等が形成されている。ここで、このステー
タ１１は、ロータマグネット１４ａの磁力を有効利用す
るように、駆動用コイル１７に鎖交する磁束を増大させ
るため、好ましくは、ベース１５が磁性体から形成さ
れ、またはステータ基板１６の全体またはロータマグネ
ット１４ａに対向する領域が、磁性体から形成されてい
ることにより、磁路形成用ヨークとして作用することに
なる。

【００３１】図３において、ステータ基板１６への駆動
用コイル１７及び電極１８等の形成工程を順次に説明す
る。先づ、工程１においては、ステータ基板１６の表面
に第一の絶縁層２０が形成される。この場合、絶縁層２
０の形成は、例えばＳｉＯ₂やＳｉ₃Ｎ₄等を使用し
て、ＰＶＤ（ＰｙｓｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓ
ｉｔｉｏｎ）法，ＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏ
ｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等により、あるいは樹脂
コーティングにより、行なわれる。また、ステータ基板
１６がＳｉ基板のように材料の酸化物が絶縁体である場
合には、ステータ基板１６を酸化性雰囲気中にて、高温
に熱することにより、絶縁層２０が形成される。

【００３２】続いて、工程２においては、絶縁層２０の
上に、駆動用コイルや結線パターンとなるべき第一の導
電層２１が形成される。この場合、導電層２１は、例え
ば銅，アルミニウム，金，ニッケル等の導電体を、ＰＶ
Ｄ法やメッキ等により、形成する。

【００３３】次に、工程３において、第一の導電層２１
の上から、高分子樹脂材料であるフォトレジスト２２が
塗布され、工程４にて、図４に示す第一のフォトマスク
３０を使用して、露光される。この場合、第一のフォト
マスク３０は、図示のように、駆動用コイル１７の一
部、結線パターン及び電極１８の部分に、それぞれ窓部
３０ａ，３０ｂ，３０ｃを有するように、構成されてい
る。

【００３４】そして、工程５において、未露光の余分な
フォトレジスト２２が洗浄等により除去され、工程６に
おいて、フォトレジスト２２の除去により露出した第一
の導電層２１の部分が、エッチングによって除去され
る。その後、工程７にて、上記第一の絶縁層２０及び第
一の導電層２１に作用しない溶剤等を使用して、残留フ
ォトレジスト２２が除去される。かくして、所定のパタ
ーンを有する駆動用コイル１７の一部，結線パターン及
び電極１８を構成すべき第一の導電パターン２３が形成
される。

【００３５】続いて、工程８において、この第一の導電
パターン２３を覆うように、ステータ基板１６の表面全
体に、第二の絶縁層２４が形成される。

【００３６】そして、工程９において、図５に示す第二
のフォトマスク３１を使用して、この第二の絶縁層２４
に対して、通電用窓部２４ａが形成される。この場合、
第二のフォトマスク３１は、図５に示すように、第一の
導電パターン２３の各駆動用コイルの接続端子部及び電
極１８の部分に、それぞれ窓部３１ａ，３１ｂを有する
ように、構成されている。

【００３７】次に、工程１０において、図６に示す第三
のフォトマスク３２を使用して、上述した工程２乃至工
程７と同様の手順によって、第二の絶縁層２４の上か
ら、第二の導電パターン２５が形成される。この場合、
第三のフォトマスク３２は、図示のように、駆動用コイ
ル１７の一部，結線パターン及び電極１８の部分に、そ
れぞれ窓部３２ａ，３２ｂ，３２ｃを有するように、構
成されている。

【００３８】続いて、工程１１において、第二の導電パ
ターン２５の上から、導電性ゴミの付着によるパターン
ショートや導電層の酸化を防止するため、ステータ基板
１６の表面全体を覆うように、パターン保護用の第三の
絶縁層２６が形成される。

【００３９】最後に、工程１２において、図７に示す第
四のフォトマスク３３を使用して、第三の絶縁層２６に
対して、給電用窓部２６ａが形成される。この場合、第
四のフォトマスク３３は、第一及び第二の導電パターン
２３，２５の電極１８の部分に窓部３３ａを有するよう
に、構成されている。

【００４０】かくして、第一の導電パターン２３及び第
二の導電パターン２５により構成される駆動用コイル１
７は、上下に重なる第一の導電パターン２３及び第二の
導電パターン２５のコイルパターンによる複数個、図示
の場合６個のコイルが、それぞれ互いに図８に示すよう
に、結線されている。これにより、互いに半径方向反対
側に位置する駆動用コイルが直列に接続されると共に、
直列に接続された三相、すなわちＵ相，Ｖ相及びＷ相の
各相の駆動用コイルのうち、一方の駆動用コイルの他側
が互いに接続され、また他方の駆動用コイルの他側が、
それぞれ電極１８の一つに接続されることになり、三相
の駆動用コイル１７が構成されている。

【００４１】本実施例による小型モータ１０は、以上の
ように構成されており、図１及び図２で示すように、ス
テータ基板１６上の各駆動用コイル１７に対して電極１
８からそれぞれ通電することにより、この駆動用コイル
１７に発生する磁界が、ロータマグネット１４ａの各Ｎ
極及びＳ極に対して作用する。これにより、ロータ１４
が、回転軸１３の周りで回転駆動する。

【００４２】本実施例によれば、駆動用コイル１７が、
ステータ基板１６の一面に、順次にフォトリソグラフィ
法により形成された複数層のパターン２３，２５から形
成されているので、フレキシブルプリントコイルに比較
して、非常に薄型化されると共に、駆動用コイル１７を
構成するパターンに関して、非常に高い寸法精度及び位
置決め精度が得られることになる。したがって、製造時
の精度低下によって生じるモータの特性劣化が極めて少
なくなる。また、このパターン２３，２５は、例えば
銅，アルミニウム，金，ニッケル等の導電体層により形
成されるので、微細に且つ低抵抗で構成されることにな
る。

【００４３】従って、例えば駆動用コイル１７のターン
数が同じ場合、従来のステータ基板上に導電パターンに
より平面的に駆動用コイルを形成したものと比較して、
本実施例によれば、複数層のパターン２３，２５により
駆動用コイル１７が形成されるため、個々のパターン２
３，２５の幅を広くすることが可能であり、コイル抵抗
値が低減される。従って、より多くの駆動電流を駆動用
コイルに流すことができるので、発生トルクが増大する
ことになる。

【００４４】また、コイル抵抗値を同じにした場合に
は、コイルターン数をより多くすることができるので、
同様に発生トルクが増大することになる。さらに、駆動
用コイル１７は、従来のように、接着したり、電気的接
続のためにハンダ付けする必要がない。また、大きなス
テータのベース上に、半導体素子の製造の場合と同様に
一度に大量の駆動用コイルのパターンを形成し、後から
個々のステータ基板に切断することによって、量産も可
能となる。したがって、作業効率が高められ、コストも
低減されることになる。

【００４５】ところで、上記実施例においては、駆動用
コイル１７は、ステータ基板１６上にフォトリソグラフ
ィ法により形成された第一の導電パターン２３及び第二
の導電パターン２５から構成された一グループＡのコイ
ルから構成されている。そして、図９に示すように、ス
テータ基板１６上に、第一のグループＡのコイルを形成
した後、図３の工程２から１２を繰り返すことにより、
第一のグループＡのコイルの上に、第二のグループＢの
コイルが形成される。この場合、第二のグループＢの各
コイルも、図８に示す第一のグループＡと同様に、互い
に接続され、且つ電極１８に接続されるので、第一のグ
ループＡ及び第二のグループＢは、全体として図１０に
示すように接続されることになる。

【００４６】ここで、各相すなわちＵ相，Ｖ相及びＷ相
の各コイルは、図１１の等価回路に示すように、それぞ
れ互いに直列に接続される第一のグループ及び第二のグ
ループの二つのコイルが、さらに並列に接続されること
になる。これにより、各相におけるコイルは、図８に示
す場合に比較して、半分の抵抗値になる。したがって、
積層された第一のグループＡ及び第二のグループＢのコ
イルを備える駆動用コイルによれば、パターンの幅を狭
くして、ターン数を多くしても、コイル抵抗値が低く押
されられ得るので、大きなトルクが得られることにな
る。

【００４７】また、上記のように積層された第一のグル
ープＡ及び第二のグループＢのコイルを備えている場
合、第一のグループＡのみを、図８の場合と同様に、電
極１８に対して結線して、駆動用コイルとして利用し、
第二のグループＢを電極１８とは別の電極に接続するよ
うにして、この別の電極を検出電極として、ロータ１４
の回転に伴って第二のグループＢに発生する誘起電圧を
検出するようにしてもよい。この場合、第二のグループ
Ｂに発生する電圧を検出することにより、ロータ１４の
回転位置検出及び／または回転速度検出が行なわれる。

【００４８】さらに、この第二グループＢのパターンが
微細であることから、ロータ１４の回転位置検出及び／
または回転速度検出がより高精度で行われる。しかも、
この第二グループＢのパターンはロータ１４の全周に対
応して配設されているため、フルタイムの検出も可能に
なる。

【００４９】図１２は、本発明による小型モータの第二
の実施例を示している。すなわち、図１２において、小
型モータ４０は、平坦なステータ４１と、このステータ
４１の中心付近に形成された軸受部４１ａの下部に備え
られた軸受４２と、この軸受部４１ａ及び軸受４２によ
り回転可能に支持された回転軸４３と、この回転軸４３
に固定されたロータ４４とから構成されている。

【００５０】上記軸受部４１ａは、回転軸４３を径方向
に支持するようになっており、また軸受４２は、回転軸
を軸方向に支持するように、スラスト軸受として構成さ
れている。

【００５１】上記ロータ４４は、ステータ４１の一面
（図示の場合、上面）に対向するように配設されている
と共に、その下面に備えられた環状のロータマグネット
４４ａを有している。このロータマグネット４４ａは、
図示の場合、別体に構成され、ロータ４４の下面に固定
されているが、ロータ４４の下面に対して直接に、例え
ばスパッタ法等により形成されていてもよい。また、ロ
ータ４４は、回転軸４３と一体に形成されていてもよ
い。

【００５２】ここで、ロータマグネット４４ａは、円周
方向に沿ってＮ極，Ｓ極が交互に並ぶように、多極着磁
されている。

【００５３】これに対して、ステータ４１は、ベース４
５上に設けられた磁性体から成るステータヨーク４６
と、その上に設けられたステータ基板４７を備えてい
る。このステータ基板４７は、前述したステータ基板１
６と同様にして、例えば図３に示すように、フォトリソ
グラフィ法によって、その表面に駆動用コイル４８及び
電極（図示せず）等が形成されている。

【００５４】この場合、ステータ４１のベース４５及び
ステータ基板４７は、非磁性体から構成されているた
め、ロータマグネット４４ａの磁力を有効利用し、駆動
用コイル４７に鎖交する磁束を増大させる必要がある。
このため、磁性体から成るステータヨーク４６が設けら
れている。

【００５５】また、上記ステータヨーク４６を設ける代
わりに、ステータ基板４７が、図１３に示すように、第
一の絶縁層５０の下に磁性層４９を備えるようにしても
よい。

【００５６】ここで、図１２における、ステータ基板４
７への磁性層，駆動用コイル４８及び電極等の形成工程
を図１３を用い順次に説明する。先づ、工程１において
は、ステータ基板４７の表面に、バックヨークとして作
用する磁性層４９が形成される。この磁性層４９の形成
は、例えばニッケル，ソフトフェライト等の磁性体をＰ
ＶＤ法等により、行なわれる。次に、工程２において
は、ステータ基板４７の表面に第一の絶縁層５０が形成
される。この場合、絶縁層５０の形成は、例えばＳｉＯ
₂やＳｉ₃Ｎ₄等を使用して、ＰＶＤ法，ＣＶＤ法等に
より、あるいは樹脂コーティングにより、行なわれる。
また、ステータ基板４７がＳｉ基板のように材料の酸化
物が絶縁体である場合には、ステータ基板４７を酸化性
雰囲気中にて、高温に熱することにより、絶縁層５０が
形成され得る。

【００５７】続いて、工程３においては、絶縁層５０の
上から、駆動用コイルや結線パターンとなるべき第一の
導電層５１が形成される。この場合、導電層５１は、例
えば銅，アルミニウム，金，ニッケル等の導電体を、Ｐ
ＶＤ法やメッキ等により、形成される。

【００５８】次に、工程４において、第一の導電層５１
の上から、高分子樹脂材料であるフォトレジスト５２が
塗布され、工程５にて、図４に示す第一のフォトマスク
３０を使用して、露光される。

【００５９】そして、工程６において、未露光の余分な
フォトレジスト５２が洗浄等により除去され、工程７に
おいて、フォトレジスト５２の除去により露出した第一
の導電層５１の部分が、エッチングによって除去され
る。その後、工程８にて、上記第一の絶縁層５０及び第
一の導電層５１に作用しない溶剤等を使用して、残留フ
ォトレジスト５２が除去される。かくして、所定のパタ
ーンを有する駆動用コイル４８の一部，結線パターン及
び電極を構成すべき第一の導電パターン５３が形成され
ることになる。

【００６０】続いて、工程９において、この第一の導電
パターン５３を覆うように、ステータ基板４７の表面全
体に、第二の絶縁層５４が形成される。

【００６１】そして、工程１０において、図５に示す第
二のフォトマスク３１を使用して、この第二の絶縁層５
４に対して、通電用窓部５４ａが形成される。

【００６２】次に、工程１１において、図６に示す第三
のフォトマスク３２を使用して、上述した工程３乃至工
程８と同様の手順によって、第二の絶縁層５４の上か
ら、第二の導電パターン５５が形成される。

【００６３】続いて、工程１２において、第二の導電パ
ターン５５の上から、導電性ゴミの付着によるパターン
ショートや導電層の酸化を防止するため、ステータ基板
４７の表面全体を覆うように、パターン保護用の第三の
絶縁層５６が形成される。

【００６４】最後に、工程１３において、図７に示す第
四のフォトマスク３３を使用して、第三の絶縁層５６に
対して、給電用窓部５６ａが形成される。

【００６５】かくして、第一の導電パターン５３及び第
二の導電パターン５５により構成される駆動用コイル４
８は、上下に重なる第一の導電パターン５３及び第二の
導電パターン５５のコイルパターンによる複数個、図示
の場合６個のコイルが、それぞれ互いに図８に示すよう
に、結線されている。これにより、互いに半径方向反対
側に位置する駆動用コイルが直列に接続されると共に、
直列に接続された三相、すなわちＵ相，Ｖ相及びＷ相の
各相の駆動用コイルのうち、一方の駆動用コイルの他側
が互いに接続され、また他方の駆動用コイルの他側が、
それぞれ電極１８の一つに接続されることになり、三相
の駆動用コイル４７が構成されている。

【００６６】このような構成の小型モータ４０によれ
ば、ステータ基板４７上の各駆動用コイル４７に対して
電極からそれぞれ通電することにより、この駆動用コイ
ル４７に発生する磁界が、ロータマグネット４４ａの各
Ｎ極及びＳ極に対して作用する。これにより、ロータ４
４が、回転軸４３の周りで回転駆動する。

【００６７】さらに、ステータ基板４７の下に配設され
たステータヨーク４６またはステータ基板４７上に形成
された磁性層４９が、バックヨークとして作用すること
により、ロータマグネット４４ａの磁束が、有効利用さ
れることになる。なお、磁性層４９の場合には、バック
ヨークとロータリマグネット４４ａとの間のギャップが
より狭いので、ロータマグネット４４ａのコイルとの鎖
交磁束がより一層増大されることになる。

【００６８】この場合も、図９に示したステータ基板と
同様にして、ステータ基板４７上に、第一のグループＡ
のコイルを形成した後、図１３の工程３から１３を繰り
返すことにより、図１４に示すように、第一のグループ
Ａのコイルの上に、第二のグループＢのコイルが形成さ
れてもよい。

【００６９】これにより、各相すなわちＵ相，Ｖ相及び
Ｗ相の各コイルは、それぞれ互いに直列に接続される第
一のグループ及び第二のグループの二つのコイルが、さ
らに並列に接続される場合には、各相におけるコイル
は、第一のグループＡのコイルのみの場合に比較して、
半分の抵抗値になる。また、例えば第二のグループＢの
コイルのみが、駆動電圧が印加される電極とは別の電極
に接続され、この別の電極を検出電極として、ロータ４
４の回転に伴って第二のグループＢに発生する誘起電圧
を検出する場合には、ロータ４４の回転位置検出及び／
または回転速度検出が行なわれる。

【００７０】図１５は、本発明による小型モータの第三
の実施例を示している。すなわち、図１５において、小
型モータ６０は、平坦なステータ６１と、このステータ
６１の中心付近に備えられた軸受６２ａ，６２ｂと、こ
の軸受６２ａ，６２ｂにより回転可能に支持された回転
軸６３と、この回転軸６３に固定されたロータ６４とか
ら構成されている。

【００７１】上記軸受６２ａは、回転軸６３を径方向に
支持するようになっており、また軸受６２ｂは、回転軸
を軸方向に支持するように、スラスト軸受として構成さ
れている。本実施例による小型モータ６０は、この軸受
６２ａが備えられている点のみ、図１及び図２に示した
小型モータ１０とは異なる構成である。

【００７２】上記ロータ６４は、ステータ６１の一面
（図示の場合、上面）に対向するように配設されている
と共に、その下面に備えられた環状のロータマグネット
６４ａを有している。このロータマグネット６４ａは、
図示の場合、別体に構成され、ロータ６４の下面に固定
されているが、ロータ６４の下面に対して直接に、例え
ばスパッタ法等により形成されていてもよい。また、ロ
ータ６４は、回転軸６３と一体に形成されていてもよ
い。

【００７３】ここで、ロータマグネット６４ａは、円周
方向に沿ってＮ極，Ｓ極が交互に並ぶように、多極着磁
されている。

【００７４】これに対して、ステータ６１は、ベース６
５上に載置されたステータ基板６６を備えている。この
ステータ基板６６は、例えば図３に示すように、フォト
リソグラフィ法によって、その表面に駆動用コイル６７
及び電極（図示せず）等が形成されている。ここで、こ
のステータ６１は、ロータマグネット６４ａの磁力を有
効利用するように、駆動用コイル６７に鎖交する磁束を
増大させるため、好ましくは、ベース６５が磁性体から
形成され、またはステータ基板６６の全体またはロータ
マグネット６４ａに対向する領域が、磁性体から形成さ
れていることにより、磁路形成用ヨークとして作用する
ことになる。

【００７５】このような構成の小型モータ６０によれ
ば、ステータ基板６６上の各駆動用コイル６７に対して
電極からそれぞれ通電することにより、この駆動用コイ
ル６７に発生する磁界が、ロータマグネット６４ａの各
Ｎ極及びＳ極に対して作用する。これにより、ロータ６
４が、回転軸６３の周りで回転駆動する。

【００７６】ここで、ステータ基板６６上の駆動用コイ
ル６７は、フォトリソグラフィ法によって、形成されて
いるので、コイル巻線の寸法精度及び位置決め精度が極
めて高く、したがって、製造時の精度低下によって生じ
るモータの特性劣化が極めて少なくなる。また、駆動用
コイル６７の相互の結線及び電極に対する結線が、フォ
トリソグラフィ法により、駆動用コイル６７と同時に形
成されるので、駆動用コイル６７のステータ基板６６上
への接着作業や、コイル巻線端末の電極に対するハンダ
付け作業が不要であることから、作業効率が向上し、組
立コストが大幅に低減されることになる。

【００７７】この場合、駆動用コイル６７は、第一の導
電パターン２３及び第二の導電パターン２５の二層のパ
ターンによって構成されているので、従来フレキシブル
プリントコイルの場合に比較して、パターンの幅が広く
形成される。したがって、コイル抵抗値が低減されるの
で、大きな駆動電流を流すことが可能である。このた
め、十分なトルクが得られることになる。

【００７８】尚、上記実施例においては、駆動用コイル
は、一グループまたは積層された二グループのコイルか
ら構成されているが、これに限らず、駆動用コイルは、
さらに、第三，第四のグループのコイルを積層すること
により、複数グループのコイルから構成されていてもよ
い。これにより、各グループのコイルを互いに並列に接
続した場合には、コイルの合成抵抗値はさらに低減され
ることになる。

【００７９】また、複数グループのコイルのうちの一グ
ループのコイルのみを、別の電極に接続して、当該グル
ープのコイルに発生する誘起電圧を検出することによ
り、ロータ６４の回転位置検出及び／または回転速度検
出が行なわれるようにしてもよい。

【００８０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、駆
動用コイルが小型且つ高精度に形成されると共に、十分
なモータトルクが得られるようにした、極めて優れた小
型モータが提供されることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による小型モータの第一の実施例を示す
一部破断平面図である。

【図２】図１の小型モータの概略断面図である。

【図３】図１の小型モータにおけるステータ基板の製造
工程の一例を順次に示す工程図である。

【図４】図３の第一の導電層形成工程で使用されるマス
クを示す平面図である。

【図５】図３の通電穴形成工程で使用されるマスクを示
す平面図である。

【図６】図３の第二の導電層形成工程で使用されるマス
クを示す平面図である。

【図７】図３の給電用電極形成工程で使用されるマスク
を示す平面図である。

【図８】図１の小型モータにおける駆動用コイルの結線
の一例を示す回路図である。

【図９】図１の小型モータにおけるステータ基板の他の
構成例を示す断面図である。

【図１０】図９のステータ基板における駆動用コイルの
結線の一例を示す回路図である。

【図１１】図１０の結線によるコイルの等価回路図であ
る。

【図１２】本発明による小型モータの第二の実施例を示
す概略断面図である。

【図１３】図１の小型モータにおけるステータ基板の製
造工程の他の例を順次に示す工程図である。

【図１４】図１の小型モータにおけるステータ基板の製
造工程のさらに他の例を示す断面図である。

【図１５】本発明による小型モータの第三の実施例を示
す概略断面図である。

【図１６】従来の小型モータの一例を示す概略断面図で
ある。

【符号の簡単な説明】

１０小型モータ１１ステータ１１ａ軸受部１２軸受１３回転軸１４ロータ１４ａロータマグネット１５ベース１６ステータ基板１７駆動用コイル１８電極２０絶縁層２１第一の導電層２２フォトレジスト２３第一の導電パターン２４第二の絶縁層２５第二の導電パターン２６第三の絶縁層３０，３１，３２，３３フォトマスク４０小型モータ４１ステータ４１ａ軸受部４２軸受４３回転軸４４ロータ４４ａロータマグネット４５ベース４６ステータヨーク４７ステータ基板４８駆動用コイル４９磁性層５０絶縁層５１第一の導電層５２フォトレジスト５３第一の導電パターン５４第二の絶縁層５５第二の導電パターン５６第三の絶縁層６０小型モータ６１ステータ６２ａ，６２ｂ軸受部６３回転軸６４ロータ６４ａロータマグネット６５ベース６６ステータ基板６７駆動用コイル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定配置され、かつ少なくとも一方の面
に駆動用コイルが設けられているステータ基板と、この
ステータ基板に対向して回転可能に支持され、かつ多極
に着磁されているマグネットを備えた円板状のロータ
と、を有する、小型モータにおいて、上記駆動用コイルが、上記ステータ基板の一面にフォト
リソグラフィ法により形成された複数層のパターンによ
り形成されていることを特徴とする、小型モータ。
【請求項２】上記複数層のパターンが、一つのグルー
プとして互いに結線されていることを特徴とする、請求
項１に記載の小型モータ。
【請求項３】上記複数層のパターンが、複数のグルー
プに分割され、各グループのパターンが、互いに結線さ
れていることを特徴とする、請求項１に記載の小型モー
タ。
【請求項４】上記複数のグループのパターンのうち、
一つのグループのパターンが、位置検出及び／または速
度検出のために利用されることを特徴とする、請求項３
に記載の小型モータ。
【請求項５】上記ステータ基板上に、磁路構成用のヨ
ーク層が形成されていることを特徴とする、請求項１か
ら４の何れかに記載の小型モータ。
【請求項６】上記ステータ基板上に形成されたパター
ンが、磁性体から構成されていることを特徴とする、請
求項１から５の何れかに記載の小型モータ。