WO2018199148A1 - 電気素子、アクチュエータ、および通信装置 - Google Patents

Abstract

ベース基材を薄くした場合でも、ホール素子の感度の変化を抑えることのできる電気素子を提供すること。コイル２とホール素子３が一つのベース基材４に接続されている電気素子１であって、ベース基材４は可撓性を有する樹脂基材からなり、厚みの薄い第１領域Ｒ１と、厚い第２領域Ｒ２を有し、コイル２は第１領域Ｒ１で接続されており、ホール素子３は第２領域Ｒ２に接続されている。

Description

電気素子、アクチュエータ、および通信装置

　この発明は、電気素子、アクチュエータ、および通信装置に関する。

　従来から、導体パターンによるコイルを複数層に渡って形成した電磁石を用いて構成されているアクチュエータが提案されている。

　例えば、特許文献１では、四角形の枠体状の絶縁基材であるプリントコイル基板の四辺に導体パターンのコイルを設け、このようなプリントコイル基板を複数用意して積層することにより、積層コイルを形成する。そして、特許文献１においては、この積層コイルを、移動可能に配置された永久磁石の下面に対向させることにより、アクチュエータを構成している。

特開２０１６－１９１８４９号公報

　しかしながら、特許文献１の電気素子は、ホール素子を配置するベース基材が積層されて厚く構成されているため、例えば薄型化の傾向にある携帯機器等に用いるには適していない。一方、携帯機器等に用いるためにベース基材を薄くした場合には、ベース基材が変形することによりホール素子のパッケージに応力がかかり、その結果、ホール素子の感度が変化するという問題があった。

　この発明の課題は、ベース基材を薄くした場合でも、ホール素子の感度の変化を抑えることのできる電気素子を提供することにある。

　本発明の第１の態様は、コイルとホール素子が一つのベース基材に接続されている電気素子であって、前記ベース基材は可撓性を有する樹脂基材からなり、厚みの薄い第１領域と、厚い第２領域を有し、前記コイルは前記第１領域で接続されており、前記ホール素子は前記第２領域に接続されている、ことを特徴とする。

　本発明によれば、ベース基材を薄くした場合でも、ホール素子の感度の変化を抑えることができる。

（Ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る電気素子の構造を模式的に示す側面断面図、（Ｂ）は、（Ａ）のコイルを模式的に示す平面図である。 （Ａ），（Ｂ）は、コイル２の製造方法を説明するための図である。 第１の実施形態の電気素子の製造方法を説明するための図である。 本発明の第２の実施形態における電気素子の構造を模式的に示す側面断面図である。 （Ａ）は、本発明の第３の実施形態における電気素子の構造を模式的に示す側面断面図、（Ｂ）は、本発明の第３の実施形態における電気素子を模式的に示す平面図である。 本発明の第４の実施形態におけるコイルを構成する各層における絶縁基材を模式的に示す平面図である。 （Ａ）は、第４の実施形態における電気素子を模式的に示す平面図であり、（Ｂ）は、第４の実施形態における電気素子を模式的に示す側面断面図である。 本発明の応用例のアクチュエータを模式的に示す側面断面図である。 本発明の応用例の通信装置を模式的に示す側面断面図である。

　以降、図面を参照しながら、本発明を実施するための様々な実施形態を説明する。各図面中、同一の機能を有する対応する部材には、同一符号を付している。要点の説明または理解の容易性を考慮して、便宜上実施形態を分けて示すが、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせは可能である。第２実施形態以降では第１実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については、実施形態毎には逐次言及しないものとする。
　全ての図において、絶縁基材の厚み方向、つまり積層方向をＺ軸方向として示し、Ｚ軸と直交する平面において、永久磁石が移動する方向に対応する長手方向をＸ軸方向、それと直交する幅方向をＹ軸方向として示す。

＜第１の実施形態＞
　図１（Ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る電気素子１の構造を模式的に示す側面断面図、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のコイル２を模式的に示す平面図である。図１（Ａ）のコイル２は、図１（Ｂ）におけるＡ－Ａ’断面を示している。

　本実施形態の電気素子１は、コイル２と、ホール素子３と、ベース基材４とを備えている。電気素子１は、例えば、アクチュエータ、またはＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）リーダー等に用いられる。

　コイル２は、導体パターン２０，２１と、絶縁基材２ａ，２ｂ，２ｃ（図２（Ａ）参照。）とで形成されている。図２（Ａ），（Ｂ）は、コイル２の製造方法を説明するための図である。まず、図２（Ａ）に示すように、片面の全面に銅箔が張られた３枚の絶縁基材２ａ，２ｂ，２ｃを準備する。絶縁基材２ａ，２ｂ，２ｃとしては、例えば、液晶ポリマ（ＬＣＰ：Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｐｏｌｙｍｅｒ）のような熱可塑性樹脂を用いることができる。次に、フォトリソ等のパターニング処理により、導体パターン２０，２１、および電極２２を形成する。なお、導体パターン２０，２１については、Ｚ軸方向から見て絶縁基材２ａ，２ｂの下面に形成し、電極２２については、Ｚ軸方向から見て絶縁基材２ｃの下面に形成する。次に、導体パターン２０，２１の銅箔が張られていない絶縁基材２ａ，２ｂの上面側から、および電極２２の銅箔が張られていない絶縁基材２ｃの上面側から、レーザー加工等により、絶縁基材２ａ，２ｂ，２ｃを貫通したビアホールを形成する。このビアホールに、Ｓｎ－Ｃｕ合金をはじめとする導電性材料を含む導電性ペーストを充填する。

　次に、導体パターン２０，２１、および電極２２が形成され、ビアホールに導電性ペーストが充填された絶縁基材２ａ，２ｂ，２ｃを積層し、加熱プレス等により、一体化させる。このとき、ビアホールに充填されていた導電性ペーストも加熱されて硬化して、各絶縁基材の導体パターンを電気的に接続する層間接続導体６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄが形成される。層間接続導体６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄにより、導体パターン２０，２１、および電極２２が電気的に接続される。以上のようにして、図２（Ｂ）に示すようなコイル２が形成される。

　図２（Ａ）に示すように、導体パターン２０，２１は、絶縁基材２ａ，２ｂの下面において２ターン巻回され、矩形状のコイルを形成している。導体パターン２０の端部２０ａは、層間接続導体６ｂ，６ｃを介して電極２２に接続されている。また、導体パターン２１の端部２１ａは、層間接続導体６ｄを介して電極２２に接続されている。電極２２は、後述するベース基材４の電極４１を介して、電流の供給源に接続されている。

　ホール素子３は、磁界を検出し、その大きさに比例したアナログ信号を出力する。電気素子１に対向して配置される部材等の位置検出に用いられる。ホール素子３は、樹脂でパッケージングされていてもよく、または、シリコーン樹脂若しくはエポキシ樹脂などでポッティングされていてもよい。あるいは、ホール素子３は、ジルコニア製等のカバーにより覆われていてもよい。本実施形態では、一例として、ホール素子としては、樹脂パッケージングされたものを用いている。図１（Ａ）に示すように、Ｚ軸方向から見たホール素子３の下面には、ホール素子３から出力されるアナログ信号を取り出すための電極３０が設けられている。

　ベース基材４は、コイル２を形成する絶縁基材２ａ，２ｂ，２ｃと同種の樹脂基材から形成される。例えば、液晶ポリマ（ＬＣＰ：Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｐｏｌｙｍｅｒ）のような熱可塑性樹脂を用いてベース基材４を形成することができる。本実施形態のベース基材４は、図１（Ａ）に示すように、Ｚ軸方向の厚みの薄い第１領域Ｒ１と、厚い第２領域Ｒ２を有している。厚い第２領域Ｒ２は、例えば、厚い第２領域Ｒ２に該当する部分において液晶ポリマを積層し、加熱プレス等により一体化させることにより形成される。また、本実施形態においては、Ｚ軸方向から見たベース基材４の上面に、コイル２の電極２２に対応する電極４１と、ホール素子３の電極３０に対応する電極４２が形成されている。電極４１，４２は、例えば銅箔により形成される。

　本実施形態のベース基材４は、下記のような製造方法で形成することができる。まず、片面の全面に銅箔が張られた２枚の樹脂基材を準備する。次に、フォトリソ等のパターニング処理により、電極４１、電極４２、および図示を省略する配線パターンを形成する。次に、電極４１および配線パターンが形成された樹脂基材と、電極４２および配線パターンが形成された樹脂基材とを、厚い第２領域Ｒ２に対応する位置において積層し、加熱プレス等により一体化させる。以上のようにして、ベース基材４が形成される。

　本実施形態では、ベース基材４の第１領域Ｒ１の厚さは、８０μｍに設定されており、厚い第２領域Ｒ２の厚さは、１３０μｍに設定されている。但し、これらの厚さは一例であり、電気素子１の用途等に応じて適宜変更可能である。

　図３は、本実施形態の電気素子１の製造方法を説明するための図である。図３に示すように、まず、上述のようにして製造したベース基材４と、上述のようにして製造したコイル２と、ホール素子３とを用意する。次に、コイル２の電極２２とベース基材４の電極４１とを半田７（図１（Ａ）参照。）を用いて半田付けし、ホール素子３の電極３０とベース基材４の電極４２とを半田７（図１（Ａ）参照。）を用いて半田付けする。

　以上のようにして、コイル２がベース基材４の薄い第１領域Ｒ１に接続され、ホール素子３がベース基材４の厚い第２領域Ｒ２に接続された電気素子１が製造される。このように製造された電気素子１は、コイル２の導体パターン２０，２１に電流を供給することにより、コイル２の上面から下面、あるいは下面から上面に向かう方向の磁界が発生する。この磁界を用いてアクチュエータまたは通信装置として利用することができ。また、コイル２をアンテナとして用いることにより、通信装置として利用することができる。

　本実施形態においては、電気素子１は、ベース基材４が可撓性を有する樹脂基材で形成されているため、薄型化を図ることができ、かつ、ベース基材４の変形により種々の装置への取り付けを容易にすることができる。また、電気素子１は、ホール素子３が接続された領域が、ベース基材４の厚い第２領域Ｒ２となっているので、ホール素子３の接続部は変形しにくくなり、ベース基材４の変形により発生する応力がホール素子３に伝わることを抑制することができ、ホール素子３の感度が変化することを防止することができる。

　また、本実施形態においては、ベース基材４を、コイル２を形成する絶縁基材と同種の可撓性の樹脂基材で形成したので、ベース基材４にコイル２を実装した後に、熱収縮等による歪みを生じ難くすることでき、歪みに起因した応力がホール素子３に伝わり難くすることもできる。その結果、ホール素子３の感度が変化することを防止することができる。

　さらに、本実施形態においては、ホール素子３をベース基材４の厚い第２領域Ｒ２に接続することにより、図１（Ａ）に示すように、高さ方向（Ｚ軸方向）において、コイル形成領域Ｂにホール素子３の少なくとも一部が重なるように配置することができ、ホール素子３の感度を高めることができる。

　以上のように、本実施形態によれば、コイル２をベース基材４の薄い第１領域Ｒ１に接続し、ホール素子３をベース基材４の厚い第２領域Ｒ２に接続したので、電気素子１の薄型化を実現しつつ、ベース基材４の変形により発生する応力がホール素子３に伝わることを抑制して、ホール素子３の感度が変化することを防止することができる。

＜変形例＞
　本実施形態では、一例として、ベース基材４の薄い第１領域Ｒ１を１層の樹脂基材とし、ベース基材４の厚い第２領域Ｒ２を２層の樹脂基材とする態様について説明したが、本発明はこのような態様に限定される訳ではなく、各領域の積層数は適宜変更可能である。

　本実施形態では、一例として、コイル２を３層の絶縁基材２ａ，２ｂ，２ｃにより構成する態様について説明したが、本発明はこのような態様に限定される訳ではなく、コイル２の積層数は適宜変更可能である。

　本実施形態では、一例として、導体パターン２０，２１により、矩形状のコイルを形成する態様について説明したが、本発明はこのような態様に限定される訳ではなく、コイルの形状は、円形状あるいは楕円状等であってもよい。

　また、本実施形態では、一例として、導体パターン２０，２１のターン数を２ターンとした態様について説明したが、本発明はこのような態様に限定される訳ではなく、ターン数は適宜変更可能である。また、導体パターン２０，２１のターン数を複数とし、それぞれのターン数を異ならせてもよい。この場合には、コイル２の上面側の導体パターン２０のターン数を、導体パターン２１のターン数よりも多くすることが好ましい。

　本実施形態では、一例として、導体パターン２０，２１の線幅を等しくした態様について説明したが、本発明はこのような態様に限定される訳ではなく、導体パターン２０の線幅と、導体パターン２１の線幅とを異ならせてもよい。

＜第２の実施形態＞
　次に、本発明の第２の実施形態について図面を参照しつつ説明する。図４は、本実施形態における電気素子１Ａの構造を模式的に示す側面断面図である。

　本実施形態の電気素子１Ａは、ベース基材４が、薄い第１領域Ｒ１－２で折り曲げられているところが第１の実施形態と異なる。図４に示すように、本実施形態の電気素子１Ａは、ベース基材４における薄い第１領域は、第１領域Ｒ１－１および第１領域Ｒ１－２の２箇所に、また、厚い第２領域は、第２領域Ｒ２－１および第２領域Ｒ２－２の２箇所に設けられている。コイル２が接続されている薄い第１領域Ｒ１－１と、ホール素子３が接続されている厚い第２領域Ｒ２－１は、それぞれ第１の実施形態の第１領域Ｒ１、第２領域Ｒ２と同様である。しかし、本実施形態の電気素子１Ａは、図４に示すように、ホール素子３が配置されている厚い第２領域Ｒ２－１を中心として、Ｘ軸方向の負方向側に、コイル２が配置されている薄い第１領域Ｒ１－１が設けられると共に、Ｘ軸方向の正方向側に、薄い第１領域Ｒ１－２が設けられている。第２領域Ｒ２－１よりもＸ軸方向の正方向側に設けられた薄い第１領域Ｒ１－２においては、ベース基材４が折り曲げられている。

　また、本実施形態の電気素子１Ａは、ベース基材４が折り曲げられた薄い第１領域Ｒ１－２の折り曲げ方向側には、厚い第２領域Ｒ２－２が設けられ、この第２領域Ｒ２－２には、外部の取付部としてのコネクタ８が接続されている。

　本実施形態においても、ベース基材４は、コイル２を形成する絶縁基材２ａ，２ｂ，２ｃと同種の液晶ポリマ等の樹脂基材から形成される。本実施形態のベース基材４における２箇所の厚い第２領域Ｒ２－１，Ｒ２－２は、例えば、薄い第１領域Ｒ１－１，Ｒ１－２を単層の樹脂基材で構成し、２箇所の厚い第２領域Ｒ２－１，Ｒ２－２に該当する部分において樹脂基材を積層し、加熱プレス等により一体化させることにより形成される。また、本実施形態においては、ベース基材４の上面には、図４に示すように、電極４１，４２に加えて、コネクタ８の電極８０に対応する電極４３が形成されている。電極４３は、電極４１，４２と同様に、例えば銅箔により形成される。

　本実施形態のベース基材４は、下記のような製造方法で形成することができる。まず、片面の全面に銅箔が張られた３枚の樹脂基材を準備する。次に、フォトリソ等のパターニング処理により、電極４１、電極４２、電極４３、および図示を省略する配線パターンを形成する。次に、電極４１および配線パターンが形成された樹脂基材と、電極４２および配線パターンが形成された樹脂基材、および電極４３および配線パターンが形成された樹脂基材とを、２箇所の厚い第２領域Ｒ２－１，Ｒ２－２に対応する位置において積層し、加熱プレス等により一体化させる。以上のようにして、ベース基材４が形成される。

　本実施形態では、ベース基材４の第１領域Ｒ１－１，Ｒ１－２の厚さは、８０μｍに設定されており、ホール素子３が接続される厚い第２領域Ｒ２－１の厚さは、１３０μｍに設定されている。また、コネクタ８が接続される厚い第２領域Ｒ２－２の厚さは、１３０μｍに設定されている。但し、これらの厚さは一例であり、電気素子１Ａの用途等に応じて適宜変更可能である。

　本実施形態では、以上のように製造したベース基材４に、第１の実施形態と同様にコイル２とホール素子３とを半田７により半田付けする。次に、ベース基材４に形成された電極４３と、コネクタ８の電極８０とを、半田７により半田付けする。そして、コイル２が接続されている薄い第１領域Ｒ１－１よりも、Ｘ軸方向の正方向側の薄い第１領域Ｒ１－２を折り曲げ、コイル２が接続されている薄い第１領域Ｒ１－１と、ホール素子３が接続されている厚い第２領域Ｒ２－１とを、所定位置に取り付ける。

　本実施形態においては、以上のように電気素子１Ａの取り付け時に、ベース基材４の折り曲げ加工を行うが、折り曲げ加工を行う領域は、薄い第１領域Ｒ１－２なので、折り曲げ加工を容易に行うことができる。また、ホール素子３は厚い第２領域Ｒ２－１に接続されているので、以上のような折り曲げ加工を行う場合でも、折り曲げ加工による応力をホール素子３に伝わり難くすることができる。その結果、ホール素子３の感度が変化することを防止することができる。

　また、本実施形態のように、ベース基材４を折り曲げて、コネクタ８等の外部の取付部に取り付けられている場合には、内部応力、あるいは残留応力が発生していることが考えられるが、ホール素子３は厚い第２領域Ｒ２－１に接続されているので、以上のような内部応力、あるいは残留応力をホール素子３に伝わり難くすることができる。その結果、ホール素子３の感度が変化することを防止することができる。

　さらに、本実施形態においては、コネクタ８との接続部は、厚い第２領域Ｒ２－２としたので、コネクタ８との接合不良を抑制することができる。

＜変形例＞
　本実施形態では、一例として、薄い第１領域を第１領域Ｒ１－１および第１領域Ｒ１－２の２箇所、厚い第２領域を第２領域Ｒ２－１および第２領域Ｒ２－２の２箇所とした態様について説明したが、本発明はこのような態様に限定される訳ではなく、薄い第１領域および厚い第２領域を設ける箇所数は、適宜変更可能である。

　本実施形態では、一例として、ベース基材４の薄い第１領域Ｒ１を１層の樹脂基材とし、２箇所の厚い第２領域Ｒ２－１，Ｒ２－２を２層の樹脂基材とする態様について説明したが、本発明はこのような態様に限定される訳ではなく、各領域の積層数は適宜変更可能である。

　本実施形態においても、導体パターン２０，２１によるコイルの形状は、矩形状のコイルに限定される訳ではなく、導体パターン２０，２１のターン数も２ターンに限定される訳ではない。また、導体パターン２０，２１の線幅も適宜変更可能である。

＜第３の実施形態＞
　次に、本発明の第３の実施形態について図面を参照しつつ説明する。図５（Ａ）は、本実施形態における電気素子１Ｂの構造を模式的に示す側面断面図である。図５（Ｂ）は、本実施形態における電気素子１Ｂの構造を模式的に示す平面図である。図５（Ａ）は、図５（Ｂ）におけるＡ－Ａ’断面を示している。

　本実施形態の電気素子１Ｂは、ベース基材４に、２つのコイル２を接続するところが第２の実施形態と異なる。図５（Ａ）に示すように、本実施形態の電気素子１Ｂは、Ｘ軸方向において、ホール素子３が接続されている厚い第２領域Ｒ２－１の両側に、２箇所の薄い第１領域Ｒ１－１，Ｒ１－３を設け、これらの２箇所の薄い第１領域Ｒ１－１，Ｒ１－３のそれぞれにコイル２を接続している。言い換えれば、２箇所のコイル２との接続部で挟まれる位置に、ホール素子３の接続部が設けられている。さらに、Ｘ軸方向において、ホール素子３が接続されている厚い第２領域Ｒ２－１から見て、コイル２が接続される薄い第１領域Ｒ１－１，Ｒ１－３の外側の薄い第１領域Ｒ１－４，Ｒ１－５は折り曲げられている。

　本実施形態においても、ベース基材４は、コイル２を形成する絶縁基材２ａ，２ｂ，２ｃと同種の液晶ポリマ等の樹脂基材から形成される。本実施形態のベース基材４における２箇所の厚い第２領域Ｒ２－１は、例えば、薄い第１領域Ｒ１－１，Ｒ１－３，Ｒ１－４，Ｒ１－５を単層の樹脂基材で構成し、厚い第２領域Ｒ２－１に該当する部分において樹脂基材を積層し、加熱プレス等により一体化させることにより形成される。また、本実施形態においては、ベース基材４の上面には、図５（Ａ）に示すように、２つのコイル２に対応して、電極４１がそれぞれの薄い第１領域Ｒ１－１，Ｒ１－３に形成されている。

　本実施形態のベース基材４は、下記のような製造方法で形成することができる。まず、片面の全面に銅箔が張られた２枚の樹脂基材を準備する。次に、フォトリソ等のパターニング処理により、電極４１、電極４２、および図示を省略する配線パターンを形成する。この時、電極４１については、上述のように２つのコイル２に対応するように、それぞれの薄い第１領域Ｒ１－１，Ｒ１－３に形成される。次に、電極４１および配線パターンが形成された樹脂基材と、電極４２および配線パターンが形成された樹脂基材とを、厚い第２領域Ｒ２－１に対応する位置において積層し、加熱プレス等により一体化させる。以上のようにして、ベース基材４が形成される。

　本実施形態では、以上のように製造したベース基材４に、第１の実施形態と同様にホール素子３を半田７により半田付けし、２つのコイル２を半田７により半田付けする。次に、両端部の薄い第１領域Ｒ１－４，Ｒ１－５を折り曲げ、電気素子１Ｂを所定の位置に取り付ける。

　本実施形態においては、以上のように電気素子１Ｂの取り付け時に、ベース基材４の折り曲げ加工を行うが、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、２つのコイル２の実装部で挟まれる位置にホール素子３を配置したので、折り曲げ加工に伴う応力の発生を抑制することができ、ホール素子３の感度が変化することを防止することができる。また、折り曲げ加工を行う領域は、薄い第１領域Ｒ１－４，Ｒ１－５なので、折り曲げ加工を容易に行うことができる。さらに、折り曲げ加工後においても、ホール素子３の実装部の近傍において変形が生じたとしても、変形に伴う応力の発生を抑制することができ、ホール素子３の感度が変化することを防止することができる。

＜変形例＞
　本実施形態では、一例として、２つのコイル２をベース基材４に取り付ける態様について説明したが、本発明はこのような態様に限定される訳ではなく、コイル２と、コイル２以外のＩＣ等の部品を取り付けてもよい。

　本実施形態では、一例として、コイル２の実装部としての薄い第１領域Ｒ１－１，Ｒ１－３を２箇所、ホール素子３の実装部としての厚い第２領域Ｒ２－１を１箇所、および折り曲げ部としての薄い第１領域Ｒ１－４，Ｒ１－５を２箇所とした態様について説明した。しかし、本発明はこのような態様に限定される訳ではなく、各領域を設ける箇所数は、適宜変更可能である。

　本実施形態では、一例として、ベース基材４の薄い第１領域Ｒ１－１，Ｒ１－３，Ｒ１－４，Ｒ１－５を１層の樹脂基材とし、２箇所の厚い第２領域Ｒ２－１を２層の樹脂基材とする態様について説明したが、本発明はこのような態様に限定される訳ではなく、各領域の積層数は適宜変更可能である。

　本実施形態においても、導体パターン２０，２１によるコイルの形状は、矩形状のコイルに限定される訳ではなく、導体パターン２０，２１のターン数も２ターンに限定される訳ではない。また、導体パターン２０，２１の線幅も適宜変更可能である。

＜第４の実施形態＞
　次に、本発明の第４の実施形態について図面を参照しつつ説明する。図６は、本実施形態におけるコイル２を構成する各層における絶縁基材２ａ，２ｂ，２ｂを模式的に示す平面図である。図７（Ａ）は、本実施形態における電気素子１Ｃを模式的に示す平面図であり、図７（Ｂ）は、本実施形態における電気素子１Ｃを模式的に示す側面断面図である。図７（Ｂ）は、図７（Ａ）におけるＡ－Ａ’断面を示している。

　本実施形態の電気素子１Ｃにおけるコイル２は、図６に示すように、中央部に貫通孔９が形成された絶縁基材２ａ，２ｂ，２ｂを用いて形成するところが第１の実施形態と異なる。コイル２の製造方法については、第１実施形態と同様であり、貫通孔９が重なるように絶縁基材２ａ，２ｂ，２ｂを積層し、加熱プレス等により一体化すればよい。

　また、本実施形態におけるベース基材４は、図７（Ｂ）に示すように、Ｘ軸方向においては、コイル２の２箇所の電極２２に対応する２箇所の電極４１が形成される薄い第１領域Ｒ１－６，Ｒ１－７の間に、ホール素子３を接続する厚い第２領域Ｒ２－１を設ける。ベース基材４は、上述した各実施形態と同様に、コイル２を形成する絶縁基材２ａ，２ｂ，２ｃと同種の液晶ポリマ等の樹脂基材から形成される。本実施形態のベース基材４における厚い第２領域Ｒ２－１は、例えば、薄い第１領域Ｒ１－６，Ｒ１－７を単層の樹脂基材で構成し、厚い第２領域Ｒ２－１に該当する部分において樹脂基材を積層し、加熱プレス等により一体化させることにより形成される。

　本実施形態のベース基材４は、下記のような製造方法で形成することができる。まず、片面の全面に銅箔が張られた２枚の樹脂基材を準備する。次に、フォトリソ等のパターニング処理により、２箇所の電極４１、電極４２、および図示を省略する配線パターンを形成する。この時、２箇所の電極４１の間は、ホール素子３の実装部を形成できるように開けておく。次に、２箇所の電極４１が形成された樹脂基材上に、電極４２および配線パターンが形成された樹脂基材を、２箇所の電極４１の間に位置するように積層し、加熱プレス等により一体化させる。以上のようにして、ベース基材４が形成される。

　本実施形態では、以上のように製造したベース基材４に、第１の実施形態と同様に、ホール素子３を半田７により半田付けする。次に、コイル２の貫通孔９内にホール素子３が配置されるように、コイル２をベース基材４に半田７により半田付けする。

　本実施形態においては、以上のように、コイル２の内側に厚い第２領域Ｒ２－１を形成してホール素子３を配置するようにしたので、コイル２の実装後においては、ホール素子３の周囲を変形し難くすることができ、応力の発生に伴うホール素子３の感度変化を抑制することができる。

＜変形例＞
　本実施形態においても、第２実施形態および第３実施形態と同様に、折り曲げ部を設けるようにしてもよい。折り曲げ部は、薄い第１領域Ｒ１とすることが好ましい。

　本実施形態では、一例として、ベース基材４の薄い第１領域Ｒ１－６，Ｒ１－７を１層の樹脂基材とし、厚い第２領域Ｒ２－１を２層の樹脂基材とする態様について説明したが、本発明はこのような態様に限定される訳ではなく、各領域の積層数は適宜変更可能である。

　本実施形態においても、導体パターン２０，２１によるコイルの形状は、矩形状のコイルに限定される訳ではなく、導体パターン２０，２１のターン数も２ターンに限定される訳ではない。また、導体パターン２０，２１の線幅も適宜変更可能である。

＜応用例＞
　上述した実施形態の電気素子１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃは、種々の機器に適用可能である。例えば、図８に示すように、アクチュエータ３５に用いることができる。図８は、応用例のアクチュエータ３５を模式的に示す側面断面図である。図８に示すように、アクチュエータ３５は、第３実施形態で説明した電気素子１Ｃの上方（Ｚ軸方向）に、移動体１０がＸ軸方向の正方向および負方向に移動可能に設けられている。移動体１０のＺ軸方向における下面には、２つの永久磁石１１が設けられている。このようなアクチュエータ３５においては、コイル２の導体パターン２０，２１に電流を供給することにより、コイル２から磁界を発生させ、電磁力と永久磁石１１との斥力および吸引力を利用して、移動体１０をＸ軸方向の正方向および負方向に移動させることができる。

　なお、このようなアクチュエータを構成する際には、第３の実施形態で説明した電気素子１Ｃ以外の他の実施形態の電気素子も用いることが可能である。

　また、上述した実施形態の電気素子１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃは、例えば、図９に示すように、通信装置４０に用いることができる。図９は、応用例の通信装置４０を模式的に示す側面断面図である。図９に示す通信装置４０においては、第１の実施形態で説明した電気素子１を、ＲＦＩＤリーダーとして用いる。この通信装置４０においては、ＲＦタグ５０を、ＲＦＩＤリーダーとしての電気素子１の上方（Ｚ軸方向）に持って来ることにより、ＲＦタグ５０の位置をホール素子３で検出しながら、タグ情報をＲＦＩＤリーダーとしての電気素子１により読み取ることができる。

　なお、このような通信装置を構成する際には、第１の実施形態で説明した電気素子１以外の他の実施形態の電気素子も用いることが可能である。

　また、上述した例以外にも、磁界結合を用いる種々の装置に本発明を適用することが可能である。

　上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。当業者にとって変形および変更が適宜可能である。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲内と均等の範囲内での実施形態からの変更が含まれる。

　本発明は、電磁石を用いた電気素子、および当該電気素子を用いたアクチュエータ、またはＲＦＩＤリーダー等の通信装置の分野に利用可能である。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ　電気素子
２　　　　　　　　　　コイル
３　　　　　　　　　　ホール素子
４　　　　　　　　　　ベース基材
８　　　　　　　　　　コネクタ
２０，２１　　　　　　導体パターン
３０　　　　　　　　　アクチュエータ
４０　　　　　　　　　通信装置
Ｒ１　　　　　　　　　第１領域
Ｒ１－１～Ｒ１－７　　第１領域
Ｒ２　　　　　　　　　第２領域
Ｒ２－１，Ｒ２－２　　第２領域

Claims (11)

1. 　コイルとホール素子が一つのベース基材に接続されている電気素子であって、
   　前記ベース基材は可撓性を有する樹脂基材からなり、
   　厚みの薄い第１領域と、厚い第２領域を有し、
   　前記コイルは前記第１領域で接続されており、
   　前記ホール素子は前記第２領域に接続されている、
   ことを特徴とする電気素子。
2. 　前記コイルが絶縁基材と導体パターンで形成されており、
   　前記コイルを形成する絶縁基材と、前記ベース基材が、同種の樹脂基材からなる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電気素子。
3. 　高さ方向でコイル形成領域に、少なくとも一部が重なるようにホール素子が配置されている、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気素子。
4. 　前記ベース基材が前記第１領域で折り曲げられている、
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一に記載の電気素子。
5. 　前記ベース基材が前記第１領域で折り曲げられて、外部の取付部に取り付けられている、
   ことを特徴とする請求項４に記載の電気素子。
6. 　前記第１領域と前記第２領域の少なくとも一方が複数設けられている、
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一に記載の電気素子。
7. 　前記ホール素子が前記コイルに挟まれる領域に配置されている、
   ことを特徴とする請求項６に記載の電気素子。
8. 　前記折り曲げられている第１領域が、前記コイルが配置されている領域から見て、前記ホール素子が配置されている領域と反対側である、
   ことを特徴とする請求項４ないし請求項７のいずれかに記載の電気素子。
9. 　前記コイルの内側に前記ホール素子が配置されている、
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の電気素子。
10. 　請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の電気素子を備えるアクチュエータ。
11. 　請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の電気素子を備える通信装置。

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