JP6012834B1

JP6012834B1 - サスペンションワイヤ

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Publication number: JP6012834B1
Application number: JP2015203655A
Authority: JP
Inventors: 研二坂
Original assignee: Totoku Electric Co Ltd
Current assignee: Totoku Electric Co Ltd
Priority date: 2015-10-15
Filing date: 2015-10-15
Publication date: 2016-10-25
Anticipated expiration: 2035-10-15
Also published as: CN107922999A; KR20180025986A; KR20190000911A; KR102403981B1; WO2017065273A1; JP2017075374A

Abstract

【課題】短尺で十分なバネ性を備えた細く、強く、導電性に優れたＣｕＺｒ系サスペンションワイヤを提供する。【解決手段】超小型カメラモジュールで使用されるＣｕＺｒ系合金からなるサスペンションワイヤ１０であって、２．０原子％以上５．０原子％以下の範囲内のＺｒを含有し、導電めっき層２を含む外径が２０μｍ以上５０μｍ以下の範囲内であり、引張強度が１５００ＭＰａ以上の範囲内であり、導電率が３０％ＩＡＣＳ以上５０％ＩＡＣＳ以下の範囲内であるサスペンションワイヤ１０によって上記課題を解決する。このとき、導電めっき層２が、銀めっき層、銅めっき層又は金めっき層であることが好ましい。【選択図】図１

Description

本発明は、小型カメラや薄型カメラ等の手振れ補正装置等に好ましく使用されるＣｕＺｒ合金系サスペンションワイヤに関する。

外部からの振動や衝撃を緩衝することができるサスペンションワイヤは、例えば特許文献１に示すように、光ピックアップに用いられるものとして知られている。この光ピックアップは、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスク媒体が光ディスクドライブやプレーヤに装填された際に、光ディスクから情報を再生したり記録するためのレーザー光源や受光部品を含むアッセンブリ部品である。

光ピックアップに用いられるサスペンションワイヤは種々提案されている。例えば特許文献２には、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系合金の母線を多段式伸線機を用いて引抜き、バックテンションを加えて電気炉中を走行させ、さらに時効処理を行ってから錫めっきを行って得たサスペンションワイヤが提案されている。この技術では、半田浸漬後の引張強さの減少及び半田食われによる線径の減少が小さく且つ低コストに製造できるという効果があるとされている。

光ピックアップに用いられるサスペンションワイヤには、強度と導電性が求められており、例えば特許文献１に記載のサスペンションワイヤは、銅銀合金で構成され、その線径が０．１ｍｍ前後であり、撚り線で構成した場合の線径では０．０６〜０．０７ｍｍ程度である。また、このときの引張強度は８００ＭＰａ以上、好ましくは９００ＭＰａ以上で、加工度によっては１０００ＭＰａ以上であり、導電率は７０％ＩＡＣＳ〜８０％ＩＡＣＳであるとされている。また、特許文献２に記載のサスペンションワイヤは、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系合金で構成され、その線径は０．１ｍｍ程度であり、１３８０ＭＰａ程度の引張強度が得られるとされている。

近年、特にスマートフォン等の小型携帯機器には、超小型カメラモジュールが搭載されているが、そうした超小型カメラモジュールを備えた小型携帯機器で撮影する場合、振動によって変位するレンズ位置を補正する手振れ補正機能が要請されている。例えば、特許文献３には、携帯電話用の小型カメラで静止画像の撮影時に生じた手振れ（振動）を補正して像ブレのない画像を撮影できるようにした手振れ補正装置が提案されている。この技術は、小型で、且つ低背化を図ることを課題とし、その解決手段としては、レンズバレルを光軸に沿って移動させるために、フォーカスコイルと、該フォーカスコイルと対向して前記光軸に対して該フォーカスコイルの半径方向外側に配置された永久磁石とを備えるオートフォーカス用レンズ駆動装置全体又はその可動部を、前記光軸に直交し、かつ互いに直交する第１の方向及び第２の方向に移動させることにより、手振れを補正するようにした手振れ補正装置である。詳しくは、前記オートフォーカス用レンズ駆動装置の底面部で離間して配置されたベースと、該ベースの外周部で一端が固定された複数本のサスペンションワイヤであって、前記光軸に沿って延在し、前記オートフォーカス用レンズ駆動装置全体又はその可動部を、前記第１の方向及び前記第２の方向に揺動可能に支持する、前記複数本のサスペンションワイヤと、前記永久磁石と対向して配置された手振れ補正用コイルと、を有する手振れ補正装置によって上記課題を解決している。

ところで、特許文献４〜７には、ジルコニウムを含有するＣｕＺｒ系合金線が提案されている。特許文献４では、０．０５〜８．０ａｔ％のＺｒを含み、Ｃｕ母相と、ＣｕとＣｕ−Ｚｒ化合物との共晶相と、が互いに層状となる組織で構成され、隣り合うＣｕ母相結晶粒同士が断続的に接する２相組織を呈する銅合金が提案されている。この銅合金とすることで、最大１２５０ＭＰａまで高強度化を図ることができるとされている。また、特許文献５では、３．０〜７．０ａｔ％のＺｒを含み、銅母相と、銅−Ｚｒ化合物相と銅相とからなる複合相と、を備えた母相−複合相繊維状組織を呈する銅合金線が提案されている。この銅合金線とすることで、引張強さをより高めることができるとされている。また、特許文献６では、０．２〜１．０ａｔ％のＺｒを含む銅母相と、該銅母相中に分散しＣｕ₈Ｚｒ₃とＣｕとを含む短繊維状の複合相と、を備えた銅合金線が提案されている。この銅合金線とすることで、７０％ＩＡＣＳ以上の導電率と７００ＭＰａ以上の引張強さとを両立できるとされている。また、特許文献７では、５．００〜８．００ａｔ％のＺｒを含み、ＣｕとＣｕ−Ｚｒ化合物とを含み、ＣｕとＣｕ−Ｚｒ化合物との２相が、共晶相を含むことなく、断面視したときに大きさ１０μｍ以下の結晶が分散したモザイク状の組織を有する銅合金線が提案されている。この銅合金線とすることで、導電性をより高めることができると共に機械的強度をより高めることができるとされている。

特開２００３−１６８２２９号公報特開２０１１−２１９８４０号公報特開２０１１−６５１４０号公報特開２００５−２８１７５７号公報国際公開ＷＯ２０１１／０３０８９８国際公開ＷＯ２０１３／０４７２７６国際公開ＷＯ２０１４／０６９３１８

特許文献３で提案された手振れ補正装置で手振れを補正するには、光軸とは垂直方向にレンズユニット（以下、可動部という。）を動かす必要がある。これを解決する手段として、複数本のワイヤで可動部を支持するとともに、可動部に付随する駆動コイルへの給電を行うためのリード線としての役割も兼ねるサスペンションワイヤ懸架方式が提案されている。

また、超小型カメラモジュールは、スマートフォン筐体とともに低背化（薄くする）の需要が強いため、手振れ補正装置も極めて小型であり、サスペンションワイヤの有効長が稼ぎにくい状況にあるが、一定の稼働範囲がないと充分な手振れ補正効果が得られない。そのため、有効長は例えば２ｍｍ前後に短くなるとともにサスペンションワイヤ径を細くする設計が求められる。また、その有効長はさらに短尺化する可能性があり、それに伴って、サスペンションワイヤのさらなる細径化が求められる可能性がある。

また、カメラの高品質化により、有効画素数が１３Ｍを超えるものが主流になってきている。こうした画素数の向上には、レンズの材質が樹脂からガラスに変更することや、撮像レンズを保持するレンズバレルの大型化や枚数の増加が必須であり、前述の可動部の質量が増し、サスペンションワイヤへの応力負荷が大きくなってきている。さらに、スマートフォンは精密電子機器として外部で携帯されながら使用され、使用中に誤って落下させたり、スマートフォン自体をＩＣカード端末として何回も対象部位へ接触したり、衝突させたりすることが想定されることから、カメラモジュール内において、サスペンションワイヤには極めて高い強度が要求されている。

また、スマートフォンは、長時間使用するため、消費電力の低減が求められており、スマートフォンを構成する導電部材においては、電気抵抗が低いことが望ましい。

単に強度を高くするだけなら高抵抗の合金線を利用できるが、低背化により有効長が短くなると、サスペンションワイヤ径を細くする設計が求められることから、短尺化と細径化によって電気抵抗がより一層高くなってしまうというジレンマがある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、短尺で十分なバネ性を備えた細く、強く、導電性に優れた短尺のＣｕＺｒ系サスペンションワイヤを提供することにある。

上記課題を解決するための本発明に係るサスペンションワイヤは、超小型カメラモジュールで使用されるＣｕＺｒ系合金からなるサスペンションワイヤであって、２．０原子％以上５．０原子％以下の範囲内のＺｒを含有し、導電めっき層を含む外径が２０μｍ以上５０μｍ以下の範囲内であり、引張強度が１５００ＭＰａ以上であり、導電率が３０％ＩＡＣＳ以上５０％ＩＡＣＳ以下の範囲内であることを特徴とする。

この発明によれば、導電めっき層を含む外径が上記範囲内であるので、超小型カメラモジュールが備える手振れ補正装置用の短尺のサスペンションワイヤとして好適に使用することができる。また、上記範囲内の細径かつ短尺であったとしても、引張強度が上記範囲内であるので、手振れ補正装置用のサスペンションワイヤとして好ましく、また、落下等の衝撃が加わったとしても断線や変形が発生しない。また、導電めっき層を含むサスペンションワイヤの導電率が上記範囲内であるので、２０μｍ以上５０μｍ以下の細径ワイヤであっても良好な導電性を示し、消費電力の低減に寄与できる。こうした超小型カメラモジュールで使用される細径のサスペンションワイヤを、Ｚｒを上記範囲内で含有するＣｕＺｒ系合金で構成することにより、十分なバネ性を備えた細く、強く、導電性に優れたサスペンションワイヤを提供することができる。

本発明に係るサスペンションワイヤにおいて、前記導電めっき層が、銀めっき層、銅めっき層又は金めっき層であることが好ましい。

この発明によれば、上記した導電めっき層を設けることにより導電性を高めることができる。また、導電めっき層の厚さを変更することによっても導電率を調整することができる。その結果、手振れ補正装置用のサスペンションワイヤとして好適に作動させることができる。なお、上記した導電めっき層は、半田付け性に優れており、その作業性を向上させることができる。

本発明に係るサスペンションワイヤにおいて、前記超小型カメラモジュールが備える手振れ補正装置用のサスペンションワイヤとして使用され、真直度が曲率半径で６００ｍｍ以上であることが好ましい。

この発明によれば、上記した真直度を有するので、組み立て工程において高精度な位置決めが可能となるため、真直度が悪い場合のレンズの傾きが発生せず、スマートフォン等の小型携帯機器に内蔵される超小型カメラモジュールが備える手振れ補正装置用の有効長が短く細いサスペンションワイヤとして好適に使用することができる。

本発明によれば、十分なバネ性を備えた細く、強く、導電性に優れた短尺のサスペンションワイヤを提供できるので、スマートフォン等の小型携帯機器に内蔵される超小型カメラモジュールが備える手振れ補正装置用のサスペンションワイヤとして、手振れ補正範囲の拡大に貢献することができる。

本発明に係るサスペンションワイヤを示す断面図である。

本発明に係るサスペンションワイヤについて図面を参照しつつ説明する。本発明は、以下に示す実施の形態により限定されるものではない。

［サスペンションワイヤ］
本発明に係るサスペンションワイヤ１０は、図１に示すように、超小型カメラモジュールで使用されるＣｕＺｒ系合金からなる。そして、そのＣｕＺｒ系合金が、２．０原子％以上５．０原子％以下の範囲内のＺｒを含有し、導電めっき層２を含む外径が２０μｍ以上５０μｍ以下の範囲内であり、引張強度が１５００ＭＰａ以上であり、導電率が３０％ＩＡＣＳ以上５０％ＩＡＣＳ以下の範囲内であることに特徴がある。

このサスペンションワイヤ１０は、導電めっき層２を含む外径が上記範囲内であるので、超小型カメラモジュールが備える手振れ補正装置用の短尺のサスペンションワイヤとして好適に使用することができる。また、上記範囲内の細径かつ短尺であったとしても、引張強度が上記範囲内であるので、手振れ補正装置用のサスペンションワイヤとして好ましく、また、落下等の衝撃が加わったとしても断線や変形が発生しない。また、導電めっき層２を含むサスペンションワイヤ１０の導電率が上記範囲内であるので、２０μｍ以上５０μｍ以下の細径ワイヤであっても良好な導電性を示し、消費電力の低減に寄与できる。こうした超小型カメラモジュールで使用される細径のサスペンションワイヤ１０を、Ｚｒを上記範囲内で含有するＣｕＺｒ系合金で構成することにより、十分なバネ性を備えた細く、強く、導電性に優れたサスペンションワイヤを提供することができる。

以下、サスペンションワイヤの構成要素について詳しく説明する。

（ＣｕＺｒ系合金）
ＣｕＺｒ系合金としては、２．０原子％以上５．０原子％以下の範囲内のＺｒを含有したＣｕＺｒ系合金が用いられ、本発明に係る手振れ補正装置用のサスペンションワイヤの素線として好適に使用することができ、特に、強度、導電率において好ましい。この合金は非磁性であり、スマートフォン等の小型携帯機器に内蔵される超小型カメラモジュールが備える手振れ補正装置において、サスペンションワイヤの周辺に実装されている磁石（永久磁石等）に影響されない。

Ｚｒ含有量が上記範囲内であることにより、導電めっき層２を含む外径が２０μｍ以上５０μｍ以下の範囲内であり、引張強度が１５００ＭＰａ以上であり、導電率が３０％ＩＡＣＳ以上５０％ＩＡＣＳ以下の範囲内であるサスペンションワイヤを得ることができる。Ｚｒ含有量が２．０原子％未満では、導電めっき層２を含む外径を２０μｍ以上５０μｍ以下の範囲内とした場合において、引張強度が低下するとともに導電率が上昇する傾向になり、上記引張強度と上記範囲内の導電率とを確保することができないことがある。一方、Ｚｒ含有量が５．０原子％を超えると、導電めっき層２を含む外径を２０μｍ以上５０μｍ以下の範囲内とした場合において、引張強度が高くなりすぎるとともに導電率が低下する傾向になり、上記引張強度と上記範囲内の導電率とを確保することができないことがある。

Ｚｒ含有量のより好ましい範囲は、後述の実施例に示すように、２．５原子％以上、２．９原子％以下の範囲内である。この範囲内のＺｒ含有量とすることにより、導電めっき層２を含む外径を２０μｍ以上５０μｍ以下の範囲内とした場合に、引張強度と導電率のいずれもバラツキが低減でき、安定して上記範囲内にすることができる。

このＣｕＺｒ系合金において、ＣｕはＺｒと不可避不純物以外の残部であり、不可避不純物は０．１質量％未満程度である。不可避不純物としては、Ｓ、Ｐ、Ｏ、Ｈ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｖ、Ｔａ等の元素を１又は２以上含む。不可避不純物以外に含有してもよいであろう元素としては、例えば、Ｏ、Ｓｉ、Ａｌ等を挙げることができる。不可避不純物やそれ以外のＯ、Ｓｉ等の元素は、ＣｕＺｒ系合金の母合金製造時点から含まれているものもあるし、加工途中で含まれるものもある。不可避不純物の含有量は、総量で０．１質量％未満程度であり、個々の元素では、０．０５質量％以下程度の微量含まれている。

（ＣｕＺｒ系合金線）
ＣｕＺｒ系合金線は、後述の導電めっき層２を含む外径が２０μｍ以上５０μｍ以下の範囲内となるように伸線加工されて得られる。伸線加工されたＣｕＺｒ系合金線は、前記した特許文献４〜７で提案されており、銅母相と、銅−Ｚｒ化合物相と銅相とからなる複合相と、が母相−複合相繊維状組織を構成し、軸方向に対して平行で中心軸を含む断面を見たときに銅母相と複合相とが軸方向に平行に交互に配列している。なお、ＣｕＺｒ系合金線において、導電めっき層２を含む外径はより細径化の傾向があり、５０μｍの上限よりもさらに細い４５μｍを上限とする範囲としてもよい。

銅母相は、初晶銅で構成され、導電率を高くするように作用する。複合相は、銅−Ｚｒ化合物相と銅相とで構成されている。銅−Ｚｒ化合物相は、一般式Ｃｕ₉Ｚｒ₂で表される化合物である。複合相は、アモルファス相を含み、引張強度をより高めることができる。引張強度は、Ｚｒの含有量（原子％）を高くしたり、共晶相比率を高くしたり、相間隔を狭くしたり、アモルファス比率を高くしたりすることにより高めることができる。

こうしたＣｕＺｒ系合金線は、特許文献４〜７においては、ステッピングモーターのステーター巻き線に用いたり、同軸ケーブルの外部シールド線や中央導体撚り線に用いたり、ワイヤ放電加工の電極線に用いたり、ＦＦＣ（ＦｌｅｘｉｂｌｅＦｌａｔＣａｂｌｅ）に用いたり、アンテナ線や高周波シールド線に用いたり、非接触充電モジュール用のコイル線材に用いたりすることが予定されているが、当該特許文献では、本発明に係るサスペンションワイヤに適用されることは予定されていない。

ＣｕＺｒ系合金線は、原料溶解工程、インゴット鋳造工程、インゴットの冷間伸線工程によって製造することができる。原料溶解工程では、Ｚｒを２．０原子％以上５．０原子％以下の範囲で含む銅合金になるように、高周波誘導溶解法、低周波誘導溶解法、アーク溶解法、電子ビーム溶解法等で溶解し、次のインゴット鋳造工程では、溶湯を鋳型に注湯し、各種の鋳造法で行うことができる。インゴットの形状は特に限定されないが、細長い棒状であることが好ましい。なお、鋳造直後においては、冷却条件（冷却速度）を適切に設定して冷却することが望ましい。次の伸線工程では、インゴットからの加工度ηが４．６以上となるように冷間伸線加工し、導電めっき層２を含む外径が２０μｍ以上５０μｍ以下の範囲内となるように伸線する。ここでの加工度η（＝４．６以上）は、伸線加工前の断面積をＡ０とし、伸線加工後の断面積をＡ１としたとき、η＝ｌｎ（Ａ０／Ａ１）で表される。

こうした加工により、母相−複合相繊維状組織と複合相内繊維状組織という二重の繊維状組織を有し、これらが緻密な繊維状となったＣｕＺｒ系合金線を得ることができる。伸線方法は特に限定されないが、穴ダイス引き抜き加工やローラーダイス引き抜き加工等を挙げることができる。なお、伸線加工での断面減少率を大きくすると、複合相の体積が増加し、引張強さをより高めることができる。

（導電めっき層）
導電めっき層２は、ＣｕＺｒ系合金線の外周に設けられている。導電めっき層２は、導電性に優れた手振れ補正装置用のサスペンションワイヤを得る上で好ましく設けられる。導電めっき層２の厚さは、この導電めっき層を含むサスペンションワイヤの外径が２０μｍ以上５０μｍ以下の範囲内になるように設けられるとともに、サスペンションワイヤの導電率が３０％ＩＡＣＳ以上５０％ＩＡＣＳ以下の範囲内となるように設けられる。導電めっき層２を含むサスペンションワイヤの導電率が上記範囲内であるので、サスペンションワイヤは良好な導電性を示し、消費電力の低減に寄与できるとともに、手振れ補正装置用のサスペンションワイヤとして好適に作動させることができる。導電率は、４端子抵抗測定法によって測定した値である。

導電率の調整は、導電めっき層の種類の変更や導電めっき層の厚さの変更によって行うことができる。導電率が３０％ＩＡＣＳ未満の場合は、導電めっき層の厚さが薄い場合に得られるので強度（引張強度）はやや高くなるが、十分な導電率ではないため、消費電力の低減に十分に寄与できないことがある。一方、導電率が５０％ＩＡＣＳを超えると、導電めっき層の厚さが厚い場合に得られるので導電率は高くなるが、強度（引張強度）がやや低下して１５００ＭＰａを下回ることがある。なお、導電率は、Ｚｒ濃度が上記範囲よりも高い場合、時効処理を行わない場合、機械加工率が高い場合等に不足することがあるので、これらを考慮し、導電めっき層の種類や厚さとともに設定される。

導電めっき層２は、銀めっき層、銅めっき層及び金めっき層から選ばれる。こうした導電めっき層２を設けることにより、強度（引張強度）をあまり低下させずに導電性を高めることができる。なお、これらの導電めっき層２は、半田付け性に優れており、その作業性を向上させることができるという利点も併せ持つ。

導電めっき層が銀めっき層である場合、銀めっき層の厚さは、サスペンションワイヤ全体の断面積比（断面積被覆率ともいう。百分率。以下同じ。）で２％以上８％以下の範囲内であることが好ましい。導電めっき層２が銅めっき層である場合や金めっき層である場合も、その厚さは、サスペンションワイヤ全体の断面積比で２％以上８％以下の範囲内であることが好ましい。この範囲内の断面積比で導電めっき層２を設けることにより、ザスペンションワイヤ全体の強度（引張強度）を維持しつつ、導電率を３０％ＩＡＣＳ以上５０％ＩＡＣＳの範囲内とすることができる。断面積比が２％未満では、強度（引張強度）は高くなるものの、導電率が３０％ＩＡＣＳより小さくなってしまう場合がある。一方、断面積比が８％を超えると、導電率は高くなるものの、銀めっき層がかなり厚くなってコストが嵩むとともに、サスペンションワイヤ全体の強度が低下することがある。なお、「サスペンションワイヤ全体」とは、サスペンションワイヤそのものを指し、ＣｕＺｒ系合金線１とその外周に設けられる導電めっき層２とで構成されたサスペンションワイヤと同義である。

なお、銀めっき層、銅めっき層及び金めっき層から選ばれる導電めっき層２を設けたことによるはんだ付け性は良好であり、特に銀めっき層を設けた場合はより優れたはんだ付け性を示す。例えば、０．０４０ｍｍの芯線に同じはんだ付け条件ではんだ濡れ性試験を行ったところ、銀めっき層を０．３μｍ設けた場合は０．１秒で良好なはんだ付け性を確認できたが、Ｓｎめっき層０．７５μｍ設けた場合は０．３秒であり、銀めっき層を設けることによりＳｎめっき層を設けた場合の約１／３の時間ではんだ付けが可能となり、結果として、はんだ食われによる外径寸法の減少を小さくすることができる。

こうした導電めっき層２は、所定の外径まで伸線加工されたＣｕＺｒ系合金線に設け、その後、導電めっき層を設けた状態で所定の外径（例えば２０μｍ以上５０μｍ以下の範囲内）まで伸線加工する。こうして上記厚さの導電めっき層２を備え、導電めっき層２を含む外径が２０μｍ以上５０μｍ以下の範囲内のサスペンションワイヤを得ることができる。なお、導電めっき層２を形成するＣｕＺｒ系合金線の外径は特に限定されないが、例えば０．３ｍｍ程度であってもよいし、他のサイズであってもよい。

（引張強度）
サスペンションワイヤ１０の引張強度は、導電めっき層２を含む外径が２０μｍ以上５０μｍ以下の範囲内で、１５００ＭＰａ以上の範囲内である。外径が２０μｍ以上５０μｍ以下のサスペンションワイヤが１５００ＭＰａ以上の引張強度を持つことにより、スマートフォン等の小型携帯機器に内蔵される超小型カメラモジュールが備える手振れ補正装置用のサスペンションワイヤとして特に耐落下衝撃性の向上の観点から好ましい。特に近年の細径化の要求により、導電めっき層２を含むサスペンションワイヤの外径が２０μｍ以上４５μｍ以下の範囲内の場合に、１５００ＭＰａ以上の引張強度を持つことが好ましい。なお、引張強度の上限は特に限定されないが、あまり高くなりすぎない２０００ＭＰａが上限値として好ましい。

サスペンションワイヤの引張強度のコントロールは、伸線加工度、Ｚｒ含有量、テンションアニールの矯正温度（熱処理条件）等によって制御できる。例えば、伸線加工度と引張強度との関係は、伸線加工度が増すにしたがって引張強度も向上する傾向があり、導電率については伸線加工度が増すにしたがって下がる傾向がある。なお、伸線加工度は、既述したように、伸線加工前の断面積をＡ０とし、伸線加工後の断面積をＡ１としたとき、η＝ｌｎ（Ａ０／Ａ１）で表される。また、Ｚｒ含有量と引張強度との関係は、Ｚｒ含有量が増すにしたがって引張強度も向上する傾向があり、導電率についてはＺｒ含有量が増すにしたがって下がる傾向がある。また、矯正温度と引張強度との関係は、ある一定温度範囲では引張強度も向上する傾向がある。なお、引張強度は、Ｚｒ濃度が上記範囲よりも低い場合、時効処理を過剰な場合、機械加工率が低い場合等では低下することがあることから、これらを考慮して設定される。

（真直度）
サスペンションワイヤの真直度は、曲率半径で６００ｍｍ以上であることが好ましい。ＣｕＺｒ系合金線を手振れ補正装置用のサスペンションワイヤとして用いる場合、高精度な位置決め及び動作の実現のために高い真直性が必要であるが、曲率半径が６００ｍｍ以上の真直度を有することにより、その要求を満足することができる。

テンションアニールの矯正温度を３００℃以上とすることにより、サスペンションワイヤの曲率半径を６００ｍｍ以上にすることができる。なお、曲率半径を６００ｍｍ以上とするための矯正温度の上限は特に限定されないが、後述の実施例で説明するように、矯正温度が高くなると曲率半径は大きくなるが、ＣｕＺｒ系合金線の引張強度が低下し、導電率は上昇する。そのため、この矯正温度を調整することにより、好ましい引張強度と導電率に微調整することができる。

真直度は、所定荷重のバックテンションを負荷したＣｕＺｒ系合金線を、３００℃以上の加熱炉中で所定の速度で通過させることによってコントロールすることができる。また、真直度を所定の範囲にするための処理としては、例えば回転ダイス式直線矯正装置等を適用することも可能である。

（その他）
サスペンションワイヤには、必要に応じて他の層を設けてもよい。例えば、絶縁皮膜を設けてもよい。絶縁皮膜としては、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルイミド樹脂及びポリアミドイミド樹脂から選ばれる少なくとも１又は２以上の樹脂皮膜を設けることができる。特にはんだ付け可能なウレタン樹脂皮膜等が好ましい。絶縁皮膜の厚さは特に限定されないが、例えば３μｍ以上１０μｍ以下の範囲内であることが好ましい。また、ナイロンや融着コーティング等の層を設けてもよい。

また、導電めっき層の下地膜を設けてもよい。例えば、導電めっき層を銅めっき層とした場合は、その銅めっき層の下地膜として、薄いニッケルめっき層を設けることが好ましい。

以上説明したように、本発明に係るサスペンションワイヤ１０は、導電めっき層を含む外径が上記範囲内であるので、超小型カメラモジュールが備える手振れ補正装置用の短尺のサスペンションワイヤとして好適に使用することができる。また、上記範囲内の細径かつ短尺であったとしても、引張強度が上記範囲内であるので、手振れ補正装置用のサスペンションワイヤとして好ましく、また、落下等の衝撃が加わったとしても断線や変形が発生しない。また、導電めっき層を含むサスペンションワイヤの導電率が上記範囲内であるので、２０μｍ以上５０μｍ以下の細径ワイヤであっても良好な導電性を示し、消費電力の低減に寄与できる。こうした超小型カメラモジュールで使用される細径のサスペンションワイヤを、Ｚｒを上記範囲内で含有するＣｕＺｒ系合金で構成することにより、十分なバネ性を備えた細く、強く、導電性に優れたサスペンションワイヤを提供することができる。

（手振れ補正装置）
本発明に係るサスペンションワイヤは、特許文献３に記載されているような各種の手振れ補正装置に用いられる。手振れ補正装置は、超小型カメラモジュールが搭載されたスマートフォン等の小型携帯機器に備えられている。手振れ補正装置は、撮影する場合、振動によって変位するレンズ位置を補正する手振れ補正機能を備えている。こうした手振れ補正機能を備えたユニットは、近年はより低背化していることから、上記した本発明に係るサスペンションワイヤのような外径が２０μｍ以上５０μｍ以下の細くて引張強度の高いワイヤを短尺（例えば２ｍｍ前後や、それ以下の長さ。）で使用しなければ、十分な手振れ補正装置を構成することができない。

超小型カメラモジュールは、例えば、レンズと、そのレンズを光軸方向の初期位置に弾性付勢するサスペンションワイヤと、そのサスペンションワイヤの付勢力に抗する電磁力を生起して前記レンズを光軸に対して垂直方向へ駆動可能な電磁駆動手段とを基本的に備えるものである。電磁駆動手段については、様々な構成があるが、例えば円筒形状のヨークと、そのヨークの内周壁の内側に収容されるコイルと、そのコイルを囲繞すると共にヨークの外周壁の内側に収容されるマグネットとを備えるものを例示できる。

サスペンションワイヤは、レンズを光軸に対して垂直方向の初期位置に弾性付勢するように作用するとともに、コイルへの給電経路としても作用する。それゆえ、サスペンションワイヤには、高い引張強度と導電性が要求されている。コイルへの給電経路となっていることにより、サスペンションワイヤは、リード線とはんだ付けされることから、良好なはんだ付け性も要求されている。なお、レンズは、レンズキャリアに装着され、そのレンズキャリアにはコイルが装着されている。このレンズキャリアに対し、サスペンションワイヤは通常、そのレンズキャリアを４隅で４〜１０本のサスペンションワイヤで支持している。

なお、光ピックアップでは、サスペンションワイヤの根元にαゲル等の衝撃吸収材を付与することが可能であったが、手振れ補正装置においては、そのスペースが小さく、間接的に付与されるため、落下衝撃試験等においてサスペンションワイヤに対する負荷が大きくなり、衝撃が吸収されにくくなるという構造上の差異がある。一方で、カメラは高画素化ニーズによりレンズが大口径化し、サスペンションワイヤが懸架する可動部の質量が増す傾向にある。こうした可動部の質量増は、低背化によってより細くなったサスペンションワイヤに大きな応力が加わることとなったが、本発明においては、こうした問題を効果的に解消でき、光ピックアップ用の従来のサスペンションワイヤでは適用できない、手振れ補正装置用のサスペンションワイヤを提供した。

以下の実験により本発明をさらに詳しく説明する。

［実験１］
（０．０４０ｍｍＣｕＺｒ系合金線）
ＣｕＺｒ系合金（日本碍子株式会社製）の外径７．０ｍｍの母線を用いた。このＣｕＺｒ系合金は、Ｚｒを２．５原子％含み、Ｃｕが残部（約９７．５原子％）であり、その他の不可避不純物は０．１原子％以下である。その母線を外径０．３ｍｍまで冷間伸線加工した。その後、めっき用前処理を行い、厚さ１．５μｍの銀めっきを施した。その後、多段式伸線機を用いて、外径０．０４０ｍｍまで冷間伸線加工した。外径３．０ｍｍから、１ダイスあたりの断面積減少率を５％〜２０％の範囲とし、引抜速度は１５０〜５００ｍ／分で０．０４０ｍｍまで冷間伸線加工を行った。伸線加工度η［ｌｎ（Ａ０／Ａ１）］は８．６であった。伸線後のワイヤの引張強度は１５８０ＭＰａであり、導電率は３０．５％ＩＡＣＳであった。ワイヤの断面における銀めっき層の断面積比は２％であった。なお、引張強度は、小型卓上引張試験機（株式会社島津製作所、ＥＺ−ＴＥＳＴ）によって測定し、導電率は、４端子抵抗測定法によって測定した。

（直線矯正後の特性）
伸線工程後の外径０．０４０ｍｍＣｕＺｒ系合金線にバックテンション３０〜７０ｇｆを加え、炉温度（矯正温度）を３００℃〜５００℃の範囲で変化させ、炉長３ｍ、不活性雰囲気の電気炉中を線速７．５ｍ／分で走行させ、直線矯正を行った。その後、長さ２０ｍｍに切断して、手振れ補正装置に用いられるサスペンションワイヤを作製した。得られたサスペンションワイヤの引張強度、導電率、曲率半径の結果を表１に示した。曲率半径は、６００ｍｍの検査ゲージを用い、「６００ｍｍ以上」と「６００ｍｍ未満」とを評価した。

表１の結果より、Ｚｒを２．５原子％含有し、銀めっき層を含む外径が０．０４０ｍｍのＣｕＺｒ系合金線は、曲率半径が６００ｍｍ未満のものを除き、引張強度が１５８０ＭＰａ〜１７６０ＭＰａの範囲であり、導電率が３０．４％ＩＡＣＳ〜４６．３％ＩＡＣＳの範囲であった。この引張強度と導電率の結果より、曲率半径が６００ｍｍ未満のものを除き、超小型カメラモジュールが備える手振れ補正装置用の短尺のサスペンションワイヤとして好適に使用することができることがわかった。また、曲率半径の結果より、約２ｍｍ又はそれ以下の長さの短尺で、十分なバネ性を備えた細く、強く、導電性に優れた真直度のよいＣｕＺｒ系サスペンションワイヤは、矯正温度を変化させて所望の特性に調整可能であることがわかった。

［実験２］
実験１において、銀めっき層を含む外径を０．０５０ｍｍにした他は、実験１と同様にしてサスペンションワイヤを作製した。また、直線矯正後の特性試験も実験１と同様に行った。その結果を表２に示す。

表２の結果より、Ｚｒを２．５原子％含有し、銀めっき層を含む外径が０．０５０ｍｍのＣｕＺｒ系合金線は、曲率半径が６００ｍｍ未満のものを除き、引張強度が１５１４ＭＰａ〜１７０５ＭＰａの範囲であり、導電率が３３．５％ＩＡＣＳ〜４７．６％ＩＡＣＳの範囲であった。この引張強度と導電率の結果より、曲率半径が６００ｍｍ未満のものを除き、超小型カメラモジュールが備える手振れ補正装置用の短尺のサスペンションワイヤとして好適に使用することができることがわかった。また、曲率半径の結果より、約２ｍｍ又はそれ以下の長さの短尺で、十分なバネ性を備えた細く、強く、導電性に優れた真直度のよいＣｕＺｒ系サスペンションワイヤは、矯正温度を変化させて所望の特性に調整可能であることがわかった。

［実験３］
ＣｕＺｒ系合金（日本碍子株式会社製）の外径７．０ｍｍの母線を用いた。このＣｕＺｒ系合金は、Ｚｒを２．９原子％含み、Ｃｕが残部（約９７．１原子％）であり、その他の不可避不純物は０．１原子％以下である。このＣｕＺｒ系合金線を用いた他は、実験１と同様にして、銀めっき層を含む外径０．０４０ｍｍのサスペンションワイヤを作製した。また、直線矯正後の特性試験も実験１と同様に行った。その結果を表３に示す。

表３の結果より、Ｚｒを２．９原子％含有し、銀めっき層を含む外径が０．０４０ｍｍのＣｕＺｒ系合金線は、曲率半径が６００ｍｍ未満のものを除き、引張強度が１７０８ＭＰａ〜１９３８ＭＰａの範囲であり、導電率が３０．０％ＩＡＣＳ〜４３．０％ＩＡＣＳの範囲であった。この引張強度と導電率の結果より、曲率半径が６００ｍｍ未満のものを除き、超小型カメラモジュールが備える手振れ補正装置用の短尺のサスペンションワイヤとして好適に使用することができることがわかった。また、曲率半径の結果より、約２ｍｍ又はそれ以下の長さの短尺で、十分なバネ性を備えた細く、強く、導電性に優れた真直度のよいＣｕＺｒ系サスペンションワイヤは、矯正温度を変化させて所望の特性に調整可能であることがわかった。

［実験４］
実験３において、銀めっき層を含む外径を０．０５０ｍｍにした他は、実験３と同様にしてサスペンションワイヤを作製した。また、直線矯正後の特性試験も実験３と同様に行った。その結果を表４に示す。

表４の結果より、Ｚｒを２．９原子％含有し、銀めっき層を含む外径が０．０５０ｍｍのＣｕＺｒ系合金線は、曲率半径が６００ｍｍ未満のものを除き、引張強度が１６１９ＭＰａ〜１８３５ＭＰａの範囲であり、導電率が３３．１％ＩＡＣＳ〜４４．４％ＩＡＣＳの範囲であった。この引張強度と導電率の結果より、曲率半径が６００ｍｍ未満のものを除き、超小型カメラモジュールが備える手振れ補正装置用の短尺のサスペンションワイヤとして好適に使用することができることがわかった。また、曲率半径の結果より、約２ｍｍ又はそれ以下の長さの短尺で、十分なバネ性を備えた細く、強く、導電性に優れた真直度のよいＣｕＺｒ系サスペンションワイヤは、矯正温度を変化させて所望の特性に調整可能であることがわかった。

［実験５］
ＣｕＺｒ系合金（日本碍子株式会社製）の外径７．０ｍｍの母線を用いた。このＣｕＺｒ系合金は、Ｚｒを０．５原子％含み、Ｃｕが残部（約９９．５原子％）であり、その他の不可避不純物は０．１原子％以下である。このＣｕＺｒ系合金線を用いた他は、実験１と同様にして、銀めっき層を含む外径０．０４０ｍｍのサスペンションワイヤを作製した。また、直線矯正後の特性試験も実験１と同様に行った。その結果を表５に示す。

表５の結果より、Ｚｒを０．５原子％含有し、銀めっき層を含む外径が０．０４０ｍｍのＣｕＺｒ系合金線は、曲率半径が６００ｍｍ未満のものを除き、引張強度が８６７ＭＰａ〜１０４８ＭＰａの範囲であり、導電率が５２．４％ＩＡＣＳ〜６６．０％ＩＡＣＳの範囲であった。この引張強度と導電率の結果より、曲率半径が６００ｍｍ以上を満たす場合であっても、超小型カメラモジュールが備える手振れ補正装置用の短尺のサスペンションワイヤとして好適に使用することができる引張強度としては不足し、導電率としては大きすぎることがわかった。

［実験６］
実験５において、銀めっき層を含む外径を０．０５０ｍｍにした他は、実験５と同様にしてサスペンションワイヤを作製した。また、直線矯正後の特性試験も実験５と同様に行った。その結果を表６に示す。

表６の結果より、Ｚｒを０．５原子％含有し、銀めっき層を含む外径が０．０５０ｍｍのＣｕＺｒ系合金線は、曲率半径が６００ｍｍ未満のものを除き、引張強度が８０２ＭＰａ〜９８４ＭＰａの範囲であり、導電率が５５．８％ＩＡＣＳ〜７１．５％ＩＡＣＳの範囲であった。この引張強度と導電率の結果より、曲率半径が６００ｍｍ以上を満たす場合であっても、超小型カメラモジュールが備える手振れ補正装置用の短尺のサスペンションワイヤとして好適に使用することができる引張強度としては不足し、導電率としては大きすぎることがわかった。

１ＣｕＺｒ系合金線（合金線）
２導電めっき層
１０サスペンションワイヤ

Claims

超小型カメラモジュールで使用されるＣｕＺｒ系合金からなるサスペンションワイヤであって、
２．０原子％以上５．０原子％以下の範囲内のＺｒを含有し、残部がＣｕ及び不可避不純物であり、導電めっき層を含む外径が２０μｍ以上５０μｍ以下の範囲内であり、引張強度が１５００ＭＰａ以上の範囲内であり、導電率が３０％ＩＡＣＳ以上５０％ＩＡＣＳ以下の範囲内であることを特徴とするサスペンションワイヤ。
前記導電めっき層が、銀めっき層、銅めっき層又は金めっき層である、請求項１に記載のサスペンションワイヤ。
前記超小型カメラモジュールが備える手振れ補正装置用のサスペンションワイヤとして使用され、真直度が曲率半径で６００ｍｍ以上である、請求項１又は２に記載のサスペンションワイヤ。