円筒形モータに用いる印刷配線コミューテータの製造方法
【課題】 振動用モータとして用いられる超小型の円筒形モータの印刷配線コミューテータの直径が約３ｍｍ以下と小さいために火花防止用の抵抗体を内蔵することは不可能であった。
【解決手段】 本発明では、円筒形モータに用いる印刷配線コミューテータに印刷抵抗体２１Ａ、２１Ｃ、２１Ｅが内蔵されている。具体的には、裏セグメントパターン間の極めて狭い余白部分を利用し、コミューテータ１２の裏面をレジスト層２０８で覆い、露光現像してレジスト層２０８の領域に開口部２２Ａ、２２Ｃ、２２Ｅを設ける。これにより、開口部はホトレジスト技術の解像度の誤差である５０μｍ以下で実現され、スクリーン印刷で印刷抵抗体を形成しても開口部の誤差で形成できる。
【解決手段】 本発明では、円筒形モータに用いる印刷配線コミューテータに印刷抵抗体２１Ａ、２１Ｃ、２１Ｅが内蔵されている。具体的には、裏セグメントパターン間の極めて狭い余白部分を利用し、コミューテータ１２の裏面をレジスト層２０８で覆い、露光現像してレジスト層２０８の領域に開口部２２Ａ、２２Ｃ、２２Ｅを設ける。これにより、開口部はホトレジスト技術の解像度の誤差である５０μｍ以下で実現され、スクリーン印刷で印刷抵抗体を形成しても開口部の誤差で形成できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒形モータに用いる印刷配線コミューテータの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
小型モータには複数の扁平コイルと円板状回転子を面対向配置した扁平形モータと細長の回転子とコイルが共に円筒状に配置した円筒形モータがある。
【０００３】
扁平形モータは例えば、特開２００２−２９１１９８号公報（特許文献１）に開示されている。
【０００４】
図７に示すように、従来の扁平形モータ１００は回転軸Ｚに直交する平面内に、回転軸Ｚを中心として周方向に配設された複数のシートコイル１０１を内包する平面板１０１ａと、マグネット１０２をコイル１０１に面対向する位置に保持すると共にシャフト１０５を中心として回転するロータヨーク１０４およびロータヨーク１０４、シャフト１０５およびコイル１０１やマグネット１０２等のモータ駆動部全体を格納するハウジング１０７等から構成される。ベアリング１０６はシャフト１０５を回転自在に支持し、磁気吸収用のワッシヤー１０８も備えている。
【０００５】
扁平形モータはこのようにロータヨーク１０４に設けたマグネット１０２に面対向し扁平にしたコイルを設けていたので、平面板１０１ａの径が大きくなり、扁平形モータ全体の径が大きくなるので、小型化が要求される携帯電話機等に用いられる振動モータには不向きである。
【０００６】
次に、円筒形モータは例えば、特開２００５−１７５３８７号公報（特許文献２）に開示されている。
【０００７】
図８（Ａ）（Ｂ）に示すように、円筒形モータは軸１０にマグネット１１を有するロータＲが設けられており、マグネット１１の周囲に円筒形のコイル１３、１３が設けられている。コイル１３、１３は印刷配線コミューテータ１２に形成されたセグメントパターンに接続される。セグメントパターンが給電ブラシ１４に接触することによりコイル１３、１３に順次電流が給電される。図８（Ａ）のＢ−Ｂ線断面が図８（Ｂ）であり、図８（Ｂ）のＡ−Ａ線断面が図８（Ａ）と対応する。
【０００８】
図９は印刷配線コミューテータ１２の平面図である。中央に軸装着孔１５が設けられ、軸装着孔１５の周囲に６個のセグメントパターン１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆが形成されている。セグメントパターン１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆはコイル１３、１３に一端に接続されている。
【０００９】
対向するセグメントパターン１６Ａとセグメントパターン１６Ｄ、セグメントパターン１６Ｂとセグメントパターン１６Ｅおよびセグメントパターン１６Ｃとセグメントパターン１６Ｆはモータの回転原理から接続させる必要がある。
【００１０】
図１０は印刷配線コミューテータ１２の裏面図である。結線パターン１８Ａとスルーホール１９Ｄによりセグメントパターン１６Ａとセグメントパターン１６Ｄを結線し、結線パターン１８Ｃとスルーホール１９Ｆによりセグメントパターン１６Ｃとセグメントパターン１６Ｆを結線し、結線パターン１８Ｅとスルーホール１９Ｂによりセグメントパターン１６Ｅとセグメントパターン１６Ｂを結線する。
【００１１】
上述の構成において、給電ブラシ１４から電流を供給することにより、セグメントパターン１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆを介してコイル１３、１３に順次電流が供給され、ロータＲが回転する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００２−２９１１９８号公報
【特許文献２】特開２００５−１７５３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、給電ブラシ１４がセグメントパターン１６Ａから次のセグメントパターン１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆに移動するときに火花を発し、セグメントパターン１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆおよび給電ブラシ１４を放電により損傷する。そのためセグメントパターン１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ間にそれぞれ３個の火花防止用の抵抗を設ける必要がある。従来このような抵抗は十分に大きな印刷配線コミューテータ１２に抵抗を印刷することにより設けていたが、円筒形モータに用いる印刷配線コミューテータ１２の直径が約３ｍｍ以下と小さいために抵抗印刷を設けることは不可能である。
【００１４】
そのために、火花を発生し、セグメントパターンおよび給電ブラシを放電で損傷し、製品寿命が５００時間以上に延ばすことが出来なかった。
【００１５】
本発明は上記した問題に鑑みて為されたものであり、直径が約３ｍｍ以下の印刷配線コミューテータに微小印刷抵抗を形成する円筒形モータに用いる印刷配線コミューテータの製造方法を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされ、プリント基板の一面に給電ブラシと接触する複数のセグメントパターンと、反対面に前記各セグメントパターンとスルーホール電極で接続される裏セグメントパターンと対向する前記セグメントパターンを接続するのに用いる結線パターンとを備えた円筒形モータに用いる印刷配線コミューテータの製造方法において、両面に第１の導電箔および第２の導電箔を設けた前記プリント基板を用意し、前記プリント基板に前記スルーホール電極を設ける位置に貫通孔を設け、前記貫通孔にスルーホールメッキ膜をメッキして前記スルーホール電極を形成し、前記第１の導電箔をエッチングして前記セグメントパターンを形成し、前記第２の導電箔をエッチングして前記裏セグメントパターン、前記結線パターンおよび抵抗電極を形成し、前記プリント基板の反対面をレジスト層で覆い、前記レジスト層の露光現像により前記結線パターンの外側の前記印刷配線コミューテータの微小な領域に印刷抵抗体の開口部を設け、前記印刷抵抗体をスクリーン印刷により前記開口部を覆うように形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に依れば、直径が３ｍｍ以下の極めて小さい円筒形モータに用いる印刷配線コミューテータに火花防止用の印刷抵抗体をスクリーン印刷により実現できるようになった。このために、給電ブラシが次のセグメントパターンに移動するときに発生する火花を内蔵する印刷抵抗体で防止でき、セグメントパターンおよび給電ブラシの製品寿命を約８００時間まで延ばすことが可能になった。
【００１８】
また、本発明に依れば、扁平形モータより小型にできる円筒形モータに用いる印刷配線コミューテータに印刷抵抗体が内蔵できるようになったことで、携帯電話などのＰＤＡ装置、腕時計などの小型薄型機器への円筒形モータを振動型アラーム装置として組み込みを可能にし、大型の扁平形モータと同等以上の製品寿命を実現できる。
【００１９】
更に、本発明に依れば、開口部をレジスト層を用いて形成されるので、開口部はホトレジスト技術の解像度の誤差である５０μｍ以下で実現される。このために、開口部を覆うようにスクリーン印刷で印刷抵抗体を形成しても開口部の誤差で印刷抵抗体が形成可能なため、３ｍｍ以下の超小型円筒形モータの印刷配線コミューテータに火花防止用の印刷抵抗体が内蔵できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明を適用する円筒形モータに用いる印刷配線コミューテータの平面図である。
【図２】本発明を適用する円筒形モータに用いる印刷配線コミューテータの裏面図である。
【図３】本発明を適用する円筒形モータに用いる印刷配線コミューテータを実際にプリント基板に形成されるときの拡大平面図である。
【図４】本発明を適用する印刷配線コミューテータが一列に多数個配列してプリント基板に形成された状態を示す平面図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｄ）は本発明を適用する印刷配線コミューテータの製造方法を説明する断面図である。
【図６】（Ｅ）〜（Ｇ）は本発明を適用する印刷配線コミューテータの製造方法を説明する断面図である。
【図７】一般的な扁平形モータを説明する断面図である。
【図８】一般的な円筒形モータを説明する断面図である。
【図９】一般的な円筒形モータに用いる印刷配線コミューテータの平面図である。
【図１０】一般的な円筒形モータに用いる印刷配線コミューテータの裏面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図1に本発明を適用する円筒形モータに用いる印刷配線コミューテータの平面図、図２に裏面図を示す。
【００２２】
図８に示すように、円筒形モータは軸１０にマグネット１１を有するロータＲが設けられており、マグネット１１の周囲に円筒形のコイル１３、１３が設けられている。コイル１３、１３は印刷配線コミューテータ１２に形成されたセグメントパターンに接続される。セグメントパターンが給電ブラシ１４に接触することによりコイル１３、１３に順次電流が給電される。
【００２３】
図１は印刷配線コミューテータ１２の平面図である。
【００２４】
中央に軸装着孔１５が設けられ、軸装着孔１５の周囲に等間隔に６個のセグメントパターン１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆが形成されている。セグメントパターン１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆの突出した先端部にはコイル１３、１３の一端が接続されている（図８（Ａ）参照）。
【００２５】
印刷配線コミューテータ１２は対向する先端部間が直径２．８ｍｍに形成され、軸装着孔１５は直径０．７ｍｍである。各セグメントパターン１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆは軸装着孔１５とは０．０９ｍｍ離間しており、各セグメントパターン１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆ間は０．１２ｍｍ離間して扇形状に周端まで広がっている。かかる各セグメントパターン１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆにプラス電位とマイナス電位の給電ブラシ１４が接触することによりコイル１３,１３に順次電流を流し、発生する磁界の極性を変えてロータＲのマグネット１１と反発をしてロータＲを回転させる（図８（Ａ）参照）。
【００２６】
図２は印刷配線コミューテータ１２の裏面図である。
【００２７】
中央に軸装着孔１５が設けられ、先端部には各セグメントパターン１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆとスルーホール電極２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｆを介して接続された各裏セグメントパターン１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄ、１７Ｅ、１７Ｆが設けられている。各セグメントパターンおよび各裏セグメントパターンはコイル１３を印刷配線コミューテータ１２の両面で接続されるためにも用いる。また、スルーホール電極１９Ｂ、１９Ｄ、１９Ｆは各セグメントパターン１６Ｂ、１６Ｄ、１６Ｆと結線パターン１８Ａ、１８Ｃ、１８Ｅとを接続されるために用いる。
【００２８】
セグメントパターン１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃはそれぞれ対向するセグメントパターン１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆとモータの回転原理から接続する必要があり、結線パターン１８Ａ、１８Ｃ、１８Ｅが設けられる。セグメントパターン１６Ａはスルーホール電極２０Ａ、結線パターン１８Ａ、スルーホール電極１９Ｄの順でセグメントパターン１６Ｄと接続されている。また、セグメントパターン１６Ｂはスルーホール電極１９Ｂ、結線パターン１８Ｅ、裏セグメントパターン１７Ｅ、スルーホール電極２０Ｅの順でセグメントパターン１６Ｅと接続されている。更に、セグメントパターン１６Ｃはスルーホール電極２０Ｃ、裏セグメントパターン１７Ｃ、結線パターン１８Ｃ、スルーホール電極１９Ｆの順でセグメントパターン１６Ｆと接続されている。
【００２９】
従って、結線パターン１８Ａ、１８Ｃ、１８Eは各裏セグメントパターン１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄ、１７Ｅ、１７Ｆと軸装着孔１５の間の狭い領域に配置される。軸装着孔１５と結線パターン１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃとは０．０９ｍｍ離間しており、結線パターン１８Ａ、１８Ｃ、１８Ｅは０．０７ｍｍの線幅で延在される。印刷抵抗体を形成する領域は裏セグメントパターン１７Ａと１７Ｆの間で結線パターン１８Ｅよりも外側の部分と、裏セグメントパターン１７Ｂと１７Ｃの間で結線パターン１８Ａよりも外側の部分と、裏セグメントパターン１７Ｄと１７Ｅの間で結線パターン１８Ｃよりも外側の部分である。この領域は具体的には、結線パターン１８Ａ、１８Ｃ、１８Ｅから印刷配線コミューテータ１２の突起していない端部まで約０．６ｍｍ程度しかなくスクリーン印刷による印刷抵抗の形成では誤差が０．１５ｍｍもあり、スクリーン印刷による印刷抵抗体は形成が不能である。
【００３０】
印刷抵抗体２１Ａ、２１Ｃ、２１Ｅは本発明の特徴とする点であり、裏セグメントパターン１７Ａと１７Ｆの間、裏セグメントパターン１７Ｂと１７Ｃの間、裏セグメントパターン１７Ｄと１７Ｅの間の極めて狭い余白部分を利用して設けられている。印刷配線コミューテータの裏面をレジスト層２０８（図６（Ｅ）参照）で覆い、露光現像してレジスト層２０８（図６（Ｅ）参照）に点線で囲んだ領域に開口部２２Ａ、２２Ｃ、２２Ｅを設け、この開口部２２Ａ、２２Ｃ、２２Ｅを覆うように印刷抵抗体２１Ａ、２１Ｃ、２１Ｅを設ける。
【００３１】
開口部２２Ａ、２２Ｃ、２２Ｅは長さ０．６０ｍｍ、幅０．３２ｍｍに形成され、一端に結線パターン１８Ａ、１８Ｃ、１８Ｅから突出する抵抗電極２３Ａ、２３Ｃ、２３Ｅが露出され、他端には裏セグメントパターン１７Ａ、１７Ｃ、１７Ｅが露出されている。印刷抵抗体２１Ａ、２１Ｃ、２１Ｅは開口部２２Ａ、２２Ｃ、２２Ｅを覆うように長さ０．９０ｍｍ、幅０．６２ｍｍにスクリーン印刷で形成され、スクリーン印刷の誤差である０．１５ｍｍの余裕を開口部より長さの両方向、幅の両方向に設けることでレジスト層２０８（図６（Ｅ）参照）の解像誤差０．０５ｍｍで形成可能となります。従って、印刷抵抗体２１Ａ、２１Ｃ、２１Ｅはレジスト層の開口部２２Ａ、２２Ｃ、２２Ｅに設けた約５００オームの抵抗体を実現できる。実際に印刷抵抗体２１Ａ、２１Ｃ、２１Ｅは印刷配線コミューテータ１２の端部よりはみ出して形成されるために図２で点線で示すように一部は印刷配線コミューテータ１２から欠落する。
【００３２】
図３は本発明を適用する円筒形モータに用いる印刷配線コミューテータを実際にプリント基板に形成されるときの拡大平面図である。図４は複数の円筒形モータに用いる印刷配線コミューテータをプリント基板に形成したときの平面図である。
【００３３】
図３では、裏セグメントパターン１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄ、１７Ｅ、１７Ｆおよび結線パターン１８Ａ、１８Ｃ、１８Ｅが図２と同じパターンに形成され、裏セグメントパターン１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄ、１７Ｅ、１７Ｆは連結パターン２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄ、２４Ｅ、２４Ｆで一番外側の環状パターン２５に接続され、プリント基板に設けた共通電極パターン２６に接続される。点線で示す部分がプリント基板から切り離されて印刷配線コミューテータ１２を形成する。
【００３４】
図４では、各印刷配線コミューテータが一列に多数個配列してプリント基板に形成された状態を示している。
【００３５】
各印刷配線コミューテータ１２の上下に設けたプリント基板の孔２７はプリント基板から各印刷配線コミューテータ１２を分離するとき、中央に軸装着孔１５が設けられるとき、印刷抵抗体２１Ａ、２１Ｃ、２１Ｅをスクリーン印刷するときなどに位置合わせとして用いる。また、共通電極パターン２６は電解メッキのときに各印刷配線コミューテータ１２に電気を印加するために用いる。
【００３６】
なお、各印刷配線コミューテータ１２は複数列プリント基板に配列しても良い。
【００３７】
図５および図６は本発明の特徴とする円筒形モータに用いる印刷配線コミューテータの製造方法を説明する断面図である。断面は図３でＸ−Ｙ線で示す部分に対応している。
【００３８】
先ず、図５（Ａ）に示すように、上面に第１の導電箔２０２が貼着され、下面に第２の導電箔２０３が貼着された基板２０１を用意し、基板２０１、第１の導電箔２０２および第２の導電箔２０３を貫通する貫通孔２０４を形成する。
【００３９】
基板２０１としては、ガラスエポキシ基板またはガラスポリイミド基板を用いることが好適であるが、場合によってはフッ素基板、ガラスＰＰＯ基板またはセラミック基板などを採用してもよい。本形態では、厚さ０．３ｍｍ程度のガラスエポキシ基板を採用した。
【００４０】
第１の導電箔２０２および第２の導電箔２０３としては、エッチングが可能な金属であればよい。本形態では、銅から成る金属箔を採用した。第１の導電箔２０２および第２の導電箔２０３は、配線に用いられるので、両者の膜厚を１８μｍ程度にした。配線の厚さは、実装される回路素子の電流容量などによって任意に決定することができる。
【００４１】
図５および図６では、第１の導電箔２０２および第２の導電箔２０３が上面と下面が逆に示されているが、本発明の特徴が下面側にあるためにこのような図面を示している。
【００４２】
基板２０１には所定の位置に直径は０．１５ｍｍ程度の貫通孔２０４を形成した。貫通孔２０４は、ＮＣ工作機械を用いて形成することができる。
【００４３】
なお、この工程で軸装着孔１５も形成される。
【００４４】
図５（Ｂ）に示すように、第１の導電箔２０２および第２の導電箔２０３の表面および貫通孔２０４の内壁を被覆するスルーホールメッキ膜２０５を形成する。スルーホールメッキ膜２０５によって第１の導電膜２０２と第２の導電箔２０３とが電気的に接続されるスルーホール電極（図１および図２で示す１９Ｂ、１９Ｄ、１９Ｆ、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｆ）が形成される。本形態では、スルーホールメッキ膜２０５は銅メッキであり、無電解メッキ法によって形成した。しかし、電解メッキ法または無電解メッキ法と電解メッキ法を組み合わせによってスルーホールメッキ膜２０５を形成してもよい。
【００４５】
図５（Ｃ）に示すように、貫通孔２０４を充填材２０６にて充填する。充填材２０６はスクリーン印刷によって充填することができる。充填材２０６として、銅ペーストなどの導電材料を用いれば、第１の導電箔２０２と第２の導電箔２０３との電気的接続を確実にすることができること、電流容量を確保することができることなどの利点がある。しかし、充填材２０６に樹脂などを用いてもよい。樹脂を用いれば銅ペーストなどと比較して容易に貫通孔２０４を充填することができる。充填材２０６によって、第１の導電箔２０２および第２の導電箔２０３の表面と貫通孔２０４とを一様に平坦にすることができ、実装面との接続信頼性を向上させることができる。
【００４６】
その後、第１の導電箔２０２、第２の導電箔２０３および貫通孔２０４を埋めた充填材２０６表面に約２０μｍの銅メッキ層２０７を形成する。
【００４７】
図５（Ｄ）に示すように、第１の導電箔２０２をエッチングして、図１に示す各セグメントパターン１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆをパターニングし、第２の導電箔２０３をエッチングして、図２に示す各裏セグメントパターン１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄ、１７Ｅ、１７Ｆ、結線パターン１８Ａ、１８Ｃ、１８Ｅおよび抵抗電極２３Ａ、２３Ｃ、２３Ｅをパターニングする。
【００４８】
本工程はウェットエッチングで行い、エッチャントは、塩化第二鉄または塩化第二銅が主に採用される。そして、第１の導電箔２０２、第２の導電箔２０３の所望の箇所をマスクしてエッチングをする部分を露出した状態で、このエッチャントの中にディッピングされるか、またはこのエッチャントでシャワーリングされる。
【００４９】
その後、残された各セグメントパターン１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆ、各裏セグメントパターン１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄ、１７Ｅ、１７Ｆ、結線パターン１８Ａ、１８Ｃ、１８Ｅおよび抵抗電極２３Ａ、２３Ｃ、２３Ｅの表面にニッケル下地メッキ層を約０．１μｍ、その上に銀メッキ層を約４μｍ、金メッキ層を約０．３μｍほど形成して表面処理を行い、給電ブラッシとの接触に耐えうるようにする。
【００５０】
続いて、図６（Ｅ）に示すように、基板２０１の下面の第２の導電箔２０３で形成された各裏セグメントパターン１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄ、１７Ｅ、１７Ｆ、結線パターン１８Ａ、１８Ｃ、１８Ｅおよび抵抗電極２３Ａ、２３Ｃ、２３Ｅを覆うようにレジスト層２０８で基板２０１の下面全体に付着し、図２及び図３に示す印刷抵抗体２１Ａ、２１Ｃ、２１Ｅの開口部２２Ａ、２２Ｃ、２２Ｅを設ける。
【００５１】
開口部２２Ａ、２２Ｃ、２２Ｅはレジスト層２０８に開口部２２Ａ、２２Ｃ、２２Ｅとなるパターンを露光現像することで形成され、開口部２２Ａ、２２Ｃ、２２Ｅはホトレジスト技術の解像度の誤差である５０μｍ以下で実現される。
【００５２】
開口部２２Ａ、２２Ｃ、２２Ｅには長さ０．６０ｍｍ、幅０．３２ｍｍに形成され、一端に結線パターン１８Ａ、１８Ｃ、１８Ｅから突出する抵抗電極２３Ａ、２３Ｃ、２３Ｅが露出され、他端には裏セグメントパターン１７Ａ、１７Ｃ、１７Ｅが露出されている。
【００５３】
本工程では、ホトレジスト技術の解像度で開口部２２Ａ、２２Ｃ、２２Ｅが形成できるので、結線パターン１８Ａ、１８Ｃ、１８Ｅから印刷配線コミューテータ１２の突起していない端部まで約０．６ｍｍ程度狭い領域に確実に開口部２２Ａ、２２Ｃ、２２Ｅを形成できる。
【００５４】
更に、図６（Ｆ）に示すように、印刷抵抗体２１Ａ、２１Ｃ、２１Ｅをスクリーン印刷により開口部２２Ａ、２２Ｃ、２２Ｅを覆うように形成する。
【００５５】
本工程では、印刷抵抗体２１Ａ、２１Ｃ、２１Ｅは開口部２２Ａ、２２Ｃ、２２Ｅよりスクリーン印刷の誤差である０．１５ｍｍの余裕を開口部より長さの両方向、幅の両方向に設け、長さ０．９０ｍｍ、幅０．６２ｍｍの大きさにスクリーン印刷で形成される。そのためにスクリーン印刷の最大誤差０．１５ｍｍが生じても確実に開口部２２Ａ、２２Ｃ、２２Ｅを覆ってスクリーン印刷が行え、確実に開口部２２Ａ、２２Ｃ、２２Ｅに抵抗ペーストをスクリーン印刷できる。また、図２および図３に示すように、印刷抵抗体２１Ａ、２１Ｃ、２１Ｅは印刷配線コミューテータ１２よりはみ出して形成されるが、実質抵抗体として働く部分は開口部２２Ａ、２２Ｃ、２２Ｅにある抵抗体部分であり、印刷抵抗体２１Ａ、２１Ｃ、２１Ｅはホトレジスト技術の解像度の誤差である５０μｍ以下で実現されるのと等価になる。
【００５６】
なお、抵抗ペーストは周知のように、焼成炉で高温で焼成されて抵抗体を形成する。
【００５７】
更に、本工程で開口部２２Ａ、２２Ｃ、２２Ｅよりはみ出した印刷抵抗体２１Ａ、２１Ｃ、２１Ｅの部分は一様にレジスト層２０８が露出するまで研磨をして除去しても良い。
【００５８】
最後に、図６（Ｇ）に示すように、印刷抵抗体２１Ａ、２１Ｃ、２１Ｅ表面を表面保護層２０９で覆う。
【００５９】
表面保護層としてはメッキレジスト層などを用いて印刷配線コミューテータ１２の下面全体を覆えばよい。なお、印刷配線コミューテータ１２の上面は各セグメントパターン１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆを露出し、給電ブラッシと接触を行えるようにしている。
【符号の説明】
【００６０】
１０ 軸
１１ マグネット
１２ 印刷配線コミューテータ
１３ コイル
１４ 給電ブラシ
１５ 軸装着孔
１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆ セグメントパターン
１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄ、１７Ｅ、１７Ｆ 裏セグメントパターン
１８Ａ、１８Ｃ、１８Ｅ 結線パターン
１９Ｂ、１９Ｄ、１９Ｆ、 スルーホール電極
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｆ スルーホール電極
２１Ａ、２１Ｃ、２１Ｅ 印刷抵抗体
２２Ａ、２２Ｃ、２２Ｅ 開口部
２３Ａ、２３Ｃ、２３Ｅ 抵抗電極
２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄ、２４Ｅ、２４Ｆ 連結パターン
２５ 環状パターン
２６ 共通電極
２０１ プリント基板
２０２ 第１の導電箔
２０３ 第２の導電箔
２０４ 貫通孔
２０５ スルーホールメッキ膜
２０６ 充填材
２０７ 銅メッキ層
２０８ レジスト層
２０９ 表面保護層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒形モータに用いる印刷配線コミューテータの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
小型モータには複数の扁平コイルと円板状回転子を面対向配置した扁平形モータと細長の回転子とコイルが共に円筒状に配置した円筒形モータがある。
【０００３】
扁平形モータは例えば、特開２００２−２９１１９８号公報（特許文献１）に開示されている。
【０００４】
図７に示すように、従来の扁平形モータ１００は回転軸Ｚに直交する平面内に、回転軸Ｚを中心として周方向に配設された複数のシートコイル１０１を内包する平面板１０１ａと、マグネット１０２をコイル１０１に面対向する位置に保持すると共にシャフト１０５を中心として回転するロータヨーク１０４およびロータヨーク１０４、シャフト１０５およびコイル１０１やマグネット１０２等のモータ駆動部全体を格納するハウジング１０７等から構成される。ベアリング１０６はシャフト１０５を回転自在に支持し、磁気吸収用のワッシヤー１０８も備えている。
【０００５】
扁平形モータはこのようにロータヨーク１０４に設けたマグネット１０２に面対向し扁平にしたコイルを設けていたので、平面板１０１ａの径が大きくなり、扁平形モータ全体の径が大きくなるので、小型化が要求される携帯電話機等に用いられる振動モータには不向きである。
【０００６】
次に、円筒形モータは例えば、特開２００５−１７５３８７号公報（特許文献２）に開示されている。
【０００７】
図８（Ａ）（Ｂ）に示すように、円筒形モータは軸１０にマグネット１１を有するロータＲが設けられており、マグネット１１の周囲に円筒形のコイル１３、１３が設けられている。コイル１３、１３は印刷配線コミューテータ１２に形成されたセグメントパターンに接続される。セグメントパターンが給電ブラシ１４に接触することによりコイル１３、１３に順次電流が給電される。図８（Ａ）のＢ−Ｂ線断面が図８（Ｂ）であり、図８（Ｂ）のＡ−Ａ線断面が図８（Ａ）と対応する。
【０００８】
図９は印刷配線コミューテータ１２の平面図である。中央に軸装着孔１５が設けられ、軸装着孔１５の周囲に６個のセグメントパターン１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆが形成されている。セグメントパターン１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆはコイル１３、１３に一端に接続されている。
【０００９】
対向するセグメントパターン１６Ａとセグメントパターン１６Ｄ、セグメントパターン１６Ｂとセグメントパターン１６Ｅおよびセグメントパターン１６Ｃとセグメントパターン１６Ｆはモータの回転原理から接続させる必要がある。
【００１０】
図１０は印刷配線コミューテータ１２の裏面図である。結線パターン１８Ａとスルーホール１９Ｄによりセグメントパターン１６Ａとセグメントパターン１６Ｄを結線し、結線パターン１８Ｃとスルーホール１９Ｆによりセグメントパターン１６Ｃとセグメントパターン１６Ｆを結線し、結線パターン１８Ｅとスルーホール１９Ｂによりセグメントパターン１６Ｅとセグメントパターン１６Ｂを結線する。
【００１１】
上述の構成において、給電ブラシ１４から電流を供給することにより、セグメントパターン１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆを介してコイル１３、１３に順次電流が供給され、ロータＲが回転する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００２−２９１１９８号公報
【特許文献２】特開２００５−１７５３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、給電ブラシ１４がセグメントパターン１６Ａから次のセグメントパターン１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆに移動するときに火花を発し、セグメントパターン１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆおよび給電ブラシ１４を放電により損傷する。そのためセグメントパターン１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ間にそれぞれ３個の火花防止用の抵抗を設ける必要がある。従来このような抵抗は十分に大きな印刷配線コミューテータ１２に抵抗を印刷することにより設けていたが、円筒形モータに用いる印刷配線コミューテータ１２の直径が約３ｍｍ以下と小さいために抵抗印刷を設けることは不可能である。
【００１４】
そのために、火花を発生し、セグメントパターンおよび給電ブラシを放電で損傷し、製品寿命が５００時間以上に延ばすことが出来なかった。
【００１５】
本発明は上記した問題に鑑みて為されたものであり、直径が約３ｍｍ以下の印刷配線コミューテータに微小印刷抵抗を形成する円筒形モータに用いる印刷配線コミューテータの製造方法を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされ、プリント基板の一面に給電ブラシと接触する複数のセグメントパターンと、反対面に前記各セグメントパターンとスルーホール電極で接続される裏セグメントパターンと対向する前記セグメントパターンを接続するのに用いる結線パターンとを備えた円筒形モータに用いる印刷配線コミューテータの製造方法において、両面に第１の導電箔および第２の導電箔を設けた前記プリント基板を用意し、前記プリント基板に前記スルーホール電極を設ける位置に貫通孔を設け、前記貫通孔にスルーホールメッキ膜をメッキして前記スルーホール電極を形成し、前記第１の導電箔をエッチングして前記セグメントパターンを形成し、前記第２の導電箔をエッチングして前記裏セグメントパターン、前記結線パターンおよび抵抗電極を形成し、前記プリント基板の反対面をレジスト層で覆い、前記レジスト層の露光現像により前記結線パターンの外側の前記印刷配線コミューテータの微小な領域に印刷抵抗体の開口部を設け、前記印刷抵抗体をスクリーン印刷により前記開口部を覆うように形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に依れば、直径が３ｍｍ以下の極めて小さい円筒形モータに用いる印刷配線コミューテータに火花防止用の印刷抵抗体をスクリーン印刷により実現できるようになった。このために、給電ブラシが次のセグメントパターンに移動するときに発生する火花を内蔵する印刷抵抗体で防止でき、セグメントパターンおよび給電ブラシの製品寿命を約８００時間まで延ばすことが可能になった。
【００１８】
また、本発明に依れば、扁平形モータより小型にできる円筒形モータに用いる印刷配線コミューテータに印刷抵抗体が内蔵できるようになったことで、携帯電話などのＰＤＡ装置、腕時計などの小型薄型機器への円筒形モータを振動型アラーム装置として組み込みを可能にし、大型の扁平形モータと同等以上の製品寿命を実現できる。
【００１９】
更に、本発明に依れば、開口部をレジスト層を用いて形成されるので、開口部はホトレジスト技術の解像度の誤差である５０μｍ以下で実現される。このために、開口部を覆うようにスクリーン印刷で印刷抵抗体を形成しても開口部の誤差で印刷抵抗体が形成可能なため、３ｍｍ以下の超小型円筒形モータの印刷配線コミューテータに火花防止用の印刷抵抗体が内蔵できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明を適用する円筒形モータに用いる印刷配線コミューテータの平面図である。
【図２】本発明を適用する円筒形モータに用いる印刷配線コミューテータの裏面図である。
【図３】本発明を適用する円筒形モータに用いる印刷配線コミューテータを実際にプリント基板に形成されるときの拡大平面図である。
【図４】本発明を適用する印刷配線コミューテータが一列に多数個配列してプリント基板に形成された状態を示す平面図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｄ）は本発明を適用する印刷配線コミューテータの製造方法を説明する断面図である。
【図６】（Ｅ）〜（Ｇ）は本発明を適用する印刷配線コミューテータの製造方法を説明する断面図である。
【図７】一般的な扁平形モータを説明する断面図である。
【図８】一般的な円筒形モータを説明する断面図である。
【図９】一般的な円筒形モータに用いる印刷配線コミューテータの平面図である。
【図１０】一般的な円筒形モータに用いる印刷配線コミューテータの裏面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図1に本発明を適用する円筒形モータに用いる印刷配線コミューテータの平面図、図２に裏面図を示す。
【００２２】
図８に示すように、円筒形モータは軸１０にマグネット１１を有するロータＲが設けられており、マグネット１１の周囲に円筒形のコイル１３、１３が設けられている。コイル１３、１３は印刷配線コミューテータ１２に形成されたセグメントパターンに接続される。セグメントパターンが給電ブラシ１４に接触することによりコイル１３、１３に順次電流が給電される。
【００２３】
図１は印刷配線コミューテータ１２の平面図である。
【００２４】
中央に軸装着孔１５が設けられ、軸装着孔１５の周囲に等間隔に６個のセグメントパターン１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆが形成されている。セグメントパターン１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆの突出した先端部にはコイル１３、１３の一端が接続されている（図８（Ａ）参照）。
【００２５】
印刷配線コミューテータ１２は対向する先端部間が直径２．８ｍｍに形成され、軸装着孔１５は直径０．７ｍｍである。各セグメントパターン１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆは軸装着孔１５とは０．０９ｍｍ離間しており、各セグメントパターン１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆ間は０．１２ｍｍ離間して扇形状に周端まで広がっている。かかる各セグメントパターン１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆにプラス電位とマイナス電位の給電ブラシ１４が接触することによりコイル１３,１３に順次電流を流し、発生する磁界の極性を変えてロータＲのマグネット１１と反発をしてロータＲを回転させる（図８（Ａ）参照）。
【００２６】
図２は印刷配線コミューテータ１２の裏面図である。
【００２７】
中央に軸装着孔１５が設けられ、先端部には各セグメントパターン１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆとスルーホール電極２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｆを介して接続された各裏セグメントパターン１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄ、１７Ｅ、１７Ｆが設けられている。各セグメントパターンおよび各裏セグメントパターンはコイル１３を印刷配線コミューテータ１２の両面で接続されるためにも用いる。また、スルーホール電極１９Ｂ、１９Ｄ、１９Ｆは各セグメントパターン１６Ｂ、１６Ｄ、１６Ｆと結線パターン１８Ａ、１８Ｃ、１８Ｅとを接続されるために用いる。
【００２８】
セグメントパターン１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃはそれぞれ対向するセグメントパターン１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆとモータの回転原理から接続する必要があり、結線パターン１８Ａ、１８Ｃ、１８Ｅが設けられる。セグメントパターン１６Ａはスルーホール電極２０Ａ、結線パターン１８Ａ、スルーホール電極１９Ｄの順でセグメントパターン１６Ｄと接続されている。また、セグメントパターン１６Ｂはスルーホール電極１９Ｂ、結線パターン１８Ｅ、裏セグメントパターン１７Ｅ、スルーホール電極２０Ｅの順でセグメントパターン１６Ｅと接続されている。更に、セグメントパターン１６Ｃはスルーホール電極２０Ｃ、裏セグメントパターン１７Ｃ、結線パターン１８Ｃ、スルーホール電極１９Ｆの順でセグメントパターン１６Ｆと接続されている。
【００２９】
従って、結線パターン１８Ａ、１８Ｃ、１８Eは各裏セグメントパターン１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄ、１７Ｅ、１７Ｆと軸装着孔１５の間の狭い領域に配置される。軸装着孔１５と結線パターン１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃとは０．０９ｍｍ離間しており、結線パターン１８Ａ、１８Ｃ、１８Ｅは０．０７ｍｍの線幅で延在される。印刷抵抗体を形成する領域は裏セグメントパターン１７Ａと１７Ｆの間で結線パターン１８Ｅよりも外側の部分と、裏セグメントパターン１７Ｂと１７Ｃの間で結線パターン１８Ａよりも外側の部分と、裏セグメントパターン１７Ｄと１７Ｅの間で結線パターン１８Ｃよりも外側の部分である。この領域は具体的には、結線パターン１８Ａ、１８Ｃ、１８Ｅから印刷配線コミューテータ１２の突起していない端部まで約０．６ｍｍ程度しかなくスクリーン印刷による印刷抵抗の形成では誤差が０．１５ｍｍもあり、スクリーン印刷による印刷抵抗体は形成が不能である。
【００３０】
印刷抵抗体２１Ａ、２１Ｃ、２１Ｅは本発明の特徴とする点であり、裏セグメントパターン１７Ａと１７Ｆの間、裏セグメントパターン１７Ｂと１７Ｃの間、裏セグメントパターン１７Ｄと１７Ｅの間の極めて狭い余白部分を利用して設けられている。印刷配線コミューテータの裏面をレジスト層２０８（図６（Ｅ）参照）で覆い、露光現像してレジスト層２０８（図６（Ｅ）参照）に点線で囲んだ領域に開口部２２Ａ、２２Ｃ、２２Ｅを設け、この開口部２２Ａ、２２Ｃ、２２Ｅを覆うように印刷抵抗体２１Ａ、２１Ｃ、２１Ｅを設ける。
【００３１】
開口部２２Ａ、２２Ｃ、２２Ｅは長さ０．６０ｍｍ、幅０．３２ｍｍに形成され、一端に結線パターン１８Ａ、１８Ｃ、１８Ｅから突出する抵抗電極２３Ａ、２３Ｃ、２３Ｅが露出され、他端には裏セグメントパターン１７Ａ、１７Ｃ、１７Ｅが露出されている。印刷抵抗体２１Ａ、２１Ｃ、２１Ｅは開口部２２Ａ、２２Ｃ、２２Ｅを覆うように長さ０．９０ｍｍ、幅０．６２ｍｍにスクリーン印刷で形成され、スクリーン印刷の誤差である０．１５ｍｍの余裕を開口部より長さの両方向、幅の両方向に設けることでレジスト層２０８（図６（Ｅ）参照）の解像誤差０．０５ｍｍで形成可能となります。従って、印刷抵抗体２１Ａ、２１Ｃ、２１Ｅはレジスト層の開口部２２Ａ、２２Ｃ、２２Ｅに設けた約５００オームの抵抗体を実現できる。実際に印刷抵抗体２１Ａ、２１Ｃ、２１Ｅは印刷配線コミューテータ１２の端部よりはみ出して形成されるために図２で点線で示すように一部は印刷配線コミューテータ１２から欠落する。
【００３２】
図３は本発明を適用する円筒形モータに用いる印刷配線コミューテータを実際にプリント基板に形成されるときの拡大平面図である。図４は複数の円筒形モータに用いる印刷配線コミューテータをプリント基板に形成したときの平面図である。
【００３３】
図３では、裏セグメントパターン１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄ、１７Ｅ、１７Ｆおよび結線パターン１８Ａ、１８Ｃ、１８Ｅが図２と同じパターンに形成され、裏セグメントパターン１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄ、１７Ｅ、１７Ｆは連結パターン２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄ、２４Ｅ、２４Ｆで一番外側の環状パターン２５に接続され、プリント基板に設けた共通電極パターン２６に接続される。点線で示す部分がプリント基板から切り離されて印刷配線コミューテータ１２を形成する。
【００３４】
図４では、各印刷配線コミューテータが一列に多数個配列してプリント基板に形成された状態を示している。
【００３５】
各印刷配線コミューテータ１２の上下に設けたプリント基板の孔２７はプリント基板から各印刷配線コミューテータ１２を分離するとき、中央に軸装着孔１５が設けられるとき、印刷抵抗体２１Ａ、２１Ｃ、２１Ｅをスクリーン印刷するときなどに位置合わせとして用いる。また、共通電極パターン２６は電解メッキのときに各印刷配線コミューテータ１２に電気を印加するために用いる。
【００３６】
なお、各印刷配線コミューテータ１２は複数列プリント基板に配列しても良い。
【００３７】
図５および図６は本発明の特徴とする円筒形モータに用いる印刷配線コミューテータの製造方法を説明する断面図である。断面は図３でＸ−Ｙ線で示す部分に対応している。
【００３８】
先ず、図５（Ａ）に示すように、上面に第１の導電箔２０２が貼着され、下面に第２の導電箔２０３が貼着された基板２０１を用意し、基板２０１、第１の導電箔２０２および第２の導電箔２０３を貫通する貫通孔２０４を形成する。
【００３９】
基板２０１としては、ガラスエポキシ基板またはガラスポリイミド基板を用いることが好適であるが、場合によってはフッ素基板、ガラスＰＰＯ基板またはセラミック基板などを採用してもよい。本形態では、厚さ０．３ｍｍ程度のガラスエポキシ基板を採用した。
【００４０】
第１の導電箔２０２および第２の導電箔２０３としては、エッチングが可能な金属であればよい。本形態では、銅から成る金属箔を採用した。第１の導電箔２０２および第２の導電箔２０３は、配線に用いられるので、両者の膜厚を１８μｍ程度にした。配線の厚さは、実装される回路素子の電流容量などによって任意に決定することができる。
【００４１】
図５および図６では、第１の導電箔２０２および第２の導電箔２０３が上面と下面が逆に示されているが、本発明の特徴が下面側にあるためにこのような図面を示している。
【００４２】
基板２０１には所定の位置に直径は０．１５ｍｍ程度の貫通孔２０４を形成した。貫通孔２０４は、ＮＣ工作機械を用いて形成することができる。
【００４３】
なお、この工程で軸装着孔１５も形成される。
【００４４】
図５（Ｂ）に示すように、第１の導電箔２０２および第２の導電箔２０３の表面および貫通孔２０４の内壁を被覆するスルーホールメッキ膜２０５を形成する。スルーホールメッキ膜２０５によって第１の導電膜２０２と第２の導電箔２０３とが電気的に接続されるスルーホール電極（図１および図２で示す１９Ｂ、１９Ｄ、１９Ｆ、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｆ）が形成される。本形態では、スルーホールメッキ膜２０５は銅メッキであり、無電解メッキ法によって形成した。しかし、電解メッキ法または無電解メッキ法と電解メッキ法を組み合わせによってスルーホールメッキ膜２０５を形成してもよい。
【００４５】
図５（Ｃ）に示すように、貫通孔２０４を充填材２０６にて充填する。充填材２０６はスクリーン印刷によって充填することができる。充填材２０６として、銅ペーストなどの導電材料を用いれば、第１の導電箔２０２と第２の導電箔２０３との電気的接続を確実にすることができること、電流容量を確保することができることなどの利点がある。しかし、充填材２０６に樹脂などを用いてもよい。樹脂を用いれば銅ペーストなどと比較して容易に貫通孔２０４を充填することができる。充填材２０６によって、第１の導電箔２０２および第２の導電箔２０３の表面と貫通孔２０４とを一様に平坦にすることができ、実装面との接続信頼性を向上させることができる。
【００４６】
その後、第１の導電箔２０２、第２の導電箔２０３および貫通孔２０４を埋めた充填材２０６表面に約２０μｍの銅メッキ層２０７を形成する。
【００４７】
図５（Ｄ）に示すように、第１の導電箔２０２をエッチングして、図１に示す各セグメントパターン１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆをパターニングし、第２の導電箔２０３をエッチングして、図２に示す各裏セグメントパターン１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄ、１７Ｅ、１７Ｆ、結線パターン１８Ａ、１８Ｃ、１８Ｅおよび抵抗電極２３Ａ、２３Ｃ、２３Ｅをパターニングする。
【００４８】
本工程はウェットエッチングで行い、エッチャントは、塩化第二鉄または塩化第二銅が主に採用される。そして、第１の導電箔２０２、第２の導電箔２０３の所望の箇所をマスクしてエッチングをする部分を露出した状態で、このエッチャントの中にディッピングされるか、またはこのエッチャントでシャワーリングされる。
【００４９】
その後、残された各セグメントパターン１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆ、各裏セグメントパターン１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄ、１７Ｅ、１７Ｆ、結線パターン１８Ａ、１８Ｃ、１８Ｅおよび抵抗電極２３Ａ、２３Ｃ、２３Ｅの表面にニッケル下地メッキ層を約０．１μｍ、その上に銀メッキ層を約４μｍ、金メッキ層を約０．３μｍほど形成して表面処理を行い、給電ブラッシとの接触に耐えうるようにする。
【００５０】
続いて、図６（Ｅ）に示すように、基板２０１の下面の第２の導電箔２０３で形成された各裏セグメントパターン１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄ、１７Ｅ、１７Ｆ、結線パターン１８Ａ、１８Ｃ、１８Ｅおよび抵抗電極２３Ａ、２３Ｃ、２３Ｅを覆うようにレジスト層２０８で基板２０１の下面全体に付着し、図２及び図３に示す印刷抵抗体２１Ａ、２１Ｃ、２１Ｅの開口部２２Ａ、２２Ｃ、２２Ｅを設ける。
【００５１】
開口部２２Ａ、２２Ｃ、２２Ｅはレジスト層２０８に開口部２２Ａ、２２Ｃ、２２Ｅとなるパターンを露光現像することで形成され、開口部２２Ａ、２２Ｃ、２２Ｅはホトレジスト技術の解像度の誤差である５０μｍ以下で実現される。
【００５２】
開口部２２Ａ、２２Ｃ、２２Ｅには長さ０．６０ｍｍ、幅０．３２ｍｍに形成され、一端に結線パターン１８Ａ、１８Ｃ、１８Ｅから突出する抵抗電極２３Ａ、２３Ｃ、２３Ｅが露出され、他端には裏セグメントパターン１７Ａ、１７Ｃ、１７Ｅが露出されている。
【００５３】
本工程では、ホトレジスト技術の解像度で開口部２２Ａ、２２Ｃ、２２Ｅが形成できるので、結線パターン１８Ａ、１８Ｃ、１８Ｅから印刷配線コミューテータ１２の突起していない端部まで約０．６ｍｍ程度狭い領域に確実に開口部２２Ａ、２２Ｃ、２２Ｅを形成できる。
【００５４】
更に、図６（Ｆ）に示すように、印刷抵抗体２１Ａ、２１Ｃ、２１Ｅをスクリーン印刷により開口部２２Ａ、２２Ｃ、２２Ｅを覆うように形成する。
【００５５】
本工程では、印刷抵抗体２１Ａ、２１Ｃ、２１Ｅは開口部２２Ａ、２２Ｃ、２２Ｅよりスクリーン印刷の誤差である０．１５ｍｍの余裕を開口部より長さの両方向、幅の両方向に設け、長さ０．９０ｍｍ、幅０．６２ｍｍの大きさにスクリーン印刷で形成される。そのためにスクリーン印刷の最大誤差０．１５ｍｍが生じても確実に開口部２２Ａ、２２Ｃ、２２Ｅを覆ってスクリーン印刷が行え、確実に開口部２２Ａ、２２Ｃ、２２Ｅに抵抗ペーストをスクリーン印刷できる。また、図２および図３に示すように、印刷抵抗体２１Ａ、２１Ｃ、２１Ｅは印刷配線コミューテータ１２よりはみ出して形成されるが、実質抵抗体として働く部分は開口部２２Ａ、２２Ｃ、２２Ｅにある抵抗体部分であり、印刷抵抗体２１Ａ、２１Ｃ、２１Ｅはホトレジスト技術の解像度の誤差である５０μｍ以下で実現されるのと等価になる。
【００５６】
なお、抵抗ペーストは周知のように、焼成炉で高温で焼成されて抵抗体を形成する。
【００５７】
更に、本工程で開口部２２Ａ、２２Ｃ、２２Ｅよりはみ出した印刷抵抗体２１Ａ、２１Ｃ、２１Ｅの部分は一様にレジスト層２０８が露出するまで研磨をして除去しても良い。
【００５８】
最後に、図６（Ｇ）に示すように、印刷抵抗体２１Ａ、２１Ｃ、２１Ｅ表面を表面保護層２０９で覆う。
【００５９】
表面保護層としてはメッキレジスト層などを用いて印刷配線コミューテータ１２の下面全体を覆えばよい。なお、印刷配線コミューテータ１２の上面は各セグメントパターン１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆを露出し、給電ブラッシと接触を行えるようにしている。
【符号の説明】
【００６０】
１０ 軸
１１ マグネット
１２ 印刷配線コミューテータ
１３ コイル
１４ 給電ブラシ
１５ 軸装着孔
１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆ セグメントパターン
１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄ、１７Ｅ、１７Ｆ 裏セグメントパターン
１８Ａ、１８Ｃ、１８Ｅ 結線パターン
１９Ｂ、１９Ｄ、１９Ｆ、 スルーホール電極
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｆ スルーホール電極
２１Ａ、２１Ｃ、２１Ｅ 印刷抵抗体
２２Ａ、２２Ｃ、２２Ｅ 開口部
２３Ａ、２３Ｃ、２３Ｅ 抵抗電極
２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄ、２４Ｅ、２４Ｆ 連結パターン
２５ 環状パターン
２６ 共通電極
２０１ プリント基板
２０２ 第１の導電箔
２０３ 第２の導電箔
２０４ 貫通孔
２０５ スルーホールメッキ膜
２０６ 充填材
２０７ 銅メッキ層
２０８ レジスト層
２０９ 表面保護層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板の一面に給電ブラシと接触する複数のセグメントパターンと、反対面に前記各セグメントパターンとスルーホール電極で接続される裏セグメントパターンと対向する前記セグメントパターンを接続するのに用いる結線パターンとを備えた円筒形モータに用いる印刷配線コミューテータの製造方法において、
両面に第１の導電箔および第２の導電箔を設けた前記プリント基板を用意し、前記プリント基板に前記スルーホール電極を設ける位置に貫通孔を設け、
前記貫通孔にスルーホールメッキ膜をメッキして前記スルーホール電極を形成し、
前記第１の導電箔をエッチングして前記セグメントパターンを形成し、前記第２の導電箔をエッチングして前記裏セグメントパターン、前記結線パターンおよび抵抗電極を形成し、
前記プリント基板の反対面をレジスト層で覆い、前記レジスト層の露光現像により前記結線パターンの外側の前記印刷配線コミューテータの微小な領域に印刷抵抗体の開口部を設け、
前記印刷抵抗体をスクリーン印刷により前記開口部を覆うように形成することを特徴とする円筒形モータに用いる印刷配線コミューテータの製造方法。
【請求項２】
前記印刷抵抗体は前記開口部の大きさに長さ方向および幅方向の両側にスクリーン印刷の誤差を加えた大きさに設定していることを特徴とする請求項１に記載の円筒形モータに用いる印刷配線コミューテータの製造方法。
【請求項３】
前記印刷配線コミューテータの大きさは直径が３ｍｍ以下であり、前記プリント基板に列状に多数個配列されて製造され、完成後に前記プリント基板から分離されることを特徴とする請求項１に記載の円筒形モータに用いる印刷配線コミューテータの製造方法。
【請求項１】
プリント基板の一面に給電ブラシと接触する複数のセグメントパターンと、反対面に前記各セグメントパターンとスルーホール電極で接続される裏セグメントパターンと対向する前記セグメントパターンを接続するのに用いる結線パターンとを備えた円筒形モータに用いる印刷配線コミューテータの製造方法において、
両面に第１の導電箔および第２の導電箔を設けた前記プリント基板を用意し、前記プリント基板に前記スルーホール電極を設ける位置に貫通孔を設け、
前記貫通孔にスルーホールメッキ膜をメッキして前記スルーホール電極を形成し、
前記第１の導電箔をエッチングして前記セグメントパターンを形成し、前記第２の導電箔をエッチングして前記裏セグメントパターン、前記結線パターンおよび抵抗電極を形成し、
前記プリント基板の反対面をレジスト層で覆い、前記レジスト層の露光現像により前記結線パターンの外側の前記印刷配線コミューテータの微小な領域に印刷抵抗体の開口部を設け、
前記印刷抵抗体をスクリーン印刷により前記開口部を覆うように形成することを特徴とする円筒形モータに用いる印刷配線コミューテータの製造方法。
【請求項２】
前記印刷抵抗体は前記開口部の大きさに長さ方向および幅方向の両側にスクリーン印刷の誤差を加えた大きさに設定していることを特徴とする請求項１に記載の円筒形モータに用いる印刷配線コミューテータの製造方法。
【請求項３】
前記印刷配線コミューテータの大きさは直径が３ｍｍ以下であり、前記プリント基板に列状に多数個配列されて製造され、完成後に前記プリント基板から分離されることを特徴とする請求項１に記載の円筒形モータに用いる印刷配線コミューテータの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１０９８４５（Ｐ２０１１−１０９８４５Ａ）
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６３７０１（Ｐ２００９−２６３７０１）
【出願日】平成２１年１１月１９日（２００９．１１．１９）
【出願人】（５９８１５０４８８）株式会社エレメント電子 (13)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１９日（２００９．１１．１９）
【出願人】（５９８１５０４８８）株式会社エレメント電子 (13)
【Ｆターム（参考）】
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