CN104756208A - 线圈元件、线圈元件集合体及线圈零件的制造方法 - Google Patents

线圈元件、线圈元件集合体及线圈零件的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明无需使用绝缘基板便可制作线圈零件。本发明为使用转印模具来制造线圈元件的方法，包括下述步骤：准备蚀刻有反转线圈元件图案的转印模具；在转印模具的表面重叠并形成剥离膜与绝缘膜；在绝缘膜上的未形成反转线圈元件图案的区域形成抗蚀剂膜；以抗蚀剂膜为掩模而蚀刻去除绝缘膜；在将抗蚀剂膜去除之后，以将形成着反转线圈元件图案的区域全部填埋，且在绝缘膜上稍微突出的方式利用第一电镀形成中心导体膜；将中心导体膜从转印模具中剥离；以及以中心导体膜为基底而利用第二电镀形成表面导体膜，从而形成包含中心导体膜与表面导体膜的线圈元件。

Description

线圈元件、线圈元件集合体及线圈零件的制造方法
技术领域
本发明涉及一种使用了转印模具的线圈零件的制造方法，更详细来说，涉及一种使用了转印模具的线圈元件、使用了转印模具基板的线圈元件集合体、及使用了线圈元件集合体的线圈零件的制造方法。
背景技术
近年来，伴随智能电话(smartphone)或平板终端(tablet terminal)等移动(mobile)设备的多功能化，小型且能够处理高额定电流的线圈零件(电感器(inductor))的必要性提高。作为所述线圈零件的制造方法，专利文献1中记载了如下内容：在绝缘基板上形成基底导电层，在该基底导电层的表面以螺旋状形成抗蚀剂图案，以基底导电层作为基底而进行第一电镀，由此形成剖面为大致矩形的中心导体，在将抗蚀剂图案剥离后，以所述中心导体为基底来进行第二电镀，使所述中心导体加厚来制作平面线圈。
而且，具有线圈图案宽度细且厚度大的所谓的高纵横比的导体图案的线圈零件的必要性也高。作为所述线圈零件的制造方法，专利文献2中记载了如下技术：使用正型光阻剂，在镀敷处理后利用活性线照射而追加性地去除导体图案间的光阻剂，且，在保持施加至由镀敷形成的线圈导体上的保护薄膜层的状态下，选择性地去除线圈导体间的镀敷基底薄膜层，由此以窄间隔并列地设置宽度细且厚度大的多个高纵横比的导体图案。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2001-267166号公报
专利文献2：日本专利特开平11-204361号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
所述现有技术的线圈零件的制造方法中，线圈零件均形成于绝缘基板上，在形成线圈零件后，无法将该绝缘基板卸除。因此，当欲在形成线圈零件后将磁性芯材插入至线圈中心部而实现高电感化的情况下，只有在绝缘基板上设置开口，或仅从绝缘基板的一面插入芯材。
本发明的发明人等人反复进行了积极研究后获得如下发现：因使用转印模具而无需使用绝缘基板，便可制作线圈零件，从而完成本发明。
[解决问题的技术手段]
所述课题可由以下的本发明而达成。本发明的第一方案为使用转印模具来制造线圈元件的方法，其特征在于包括下述步骤：准备蚀刻有反转线圈元件图案的转印模具；在所述转印模具的表面重叠并形成剥离膜与绝缘膜；在所述绝缘膜上的未形成所述反转线圈元件图案的区域形成抗蚀剂膜；将所述抗蚀剂膜作为掩模而蚀刻去除所述绝缘膜；在去除所述抗蚀剂膜之后，以将形成着所述反转线圈元件图案的区域全部填埋，且在所述绝缘膜上稍微突出的方式，利用第一电镀形成中心导体膜；将所述中心导体膜从所述转印模具中剥离；以及以所述中心导体膜为基底而利用第二电镀形成表面导体膜，从而形成包含所述中心导体膜与所述表面导体膜的线圈元件。
本发明的第二方案为使用转印模具来制造线圈元件的方法，其特征在于包括下述步骤：准备蚀刻有反转线圈元件图案的转印模具；在所述转印模具的表面重叠并形成剥离膜与绝缘膜；在所述绝缘膜上的未形成所述反转线圈元件图案的区域形成抗蚀剂膜；将所述抗蚀剂膜作为掩模而蚀刻去除所述绝缘膜；在去除所述抗蚀剂膜之后，以将形成着所述反转线圈元件图案的区域填埋，且于所述绝缘膜内保留的方式，利用第一电镀形成中心导体膜；在去除所述绝缘膜之后，将所述中心导体膜从所述转印模具中剥离；将所述中心导体膜从所述转印模具中剥离；以及以所述中心导体膜为基底而利用第二电镀形成表面导体膜，从而形成包含所述中心导体膜与所述表面导体膜的线圈元件。
本发明的第三方案为使用转印模具来制造线圈元件的方法，其特征在于包括下述步骤：准备蚀刻有反转线圈元件图案的转印模具；在所述转印模具的表面重叠并形成剥离膜与绝缘膜；在所述绝缘膜上的未形成所述反转线圈元件图案的区域形成抗蚀剂膜；将所述抗蚀剂膜作为掩模而蚀刻去除所述绝缘膜；在去除所述抗蚀剂膜之后，以将形成着所述反转线圈元件图案的区域填埋，且于所述转印模具内保留的方式，利用第一电镀形成中心导体膜；将所述中心导体膜从所述转印模具中剥离；以及以所述中心导体膜为基底而利用第二电镀形成表面导体膜，从而形成包含所述中心导体膜与所述表面导体膜的线圈元件。
本发明的第四方案为使用转印模具来制造线圈元件的方法，其特征在于包括下述步骤：准备蚀刻有反转线圈元件图案的金属制的转印模具；在所述转印模具的表面重叠并形成剥离膜与绝缘膜；在所述绝缘膜上的未形成所述反转线圈元件图案的区域形成抗蚀剂膜；将所述抗蚀剂膜作为掩模而蚀刻去除所述绝缘膜；以将形成着所述反转线圈元件图案的区域全部填埋，且于所述抗蚀剂膜内保留的方式，利用第一电镀形成中心导体膜；在去除所述抗蚀剂膜之后，将所述中心导体膜从所述转印模具中剥离；以及以所述中心导体膜为基底而利用第二电镀形成表面导体膜，从而形成包含所述中心导体膜与所述表面导体膜的线圈元件。
根据第一方案，其特征在于：利用逆电镀处理将在所述绝缘膜上稍微突出的所述中心导体膜的端部去除。
而且，根据第三方案，其特征在于：所述中心导体膜的从所述转印模具的剥离是通过如下来进行：在所述绝缘膜上形成脱模剂膜，以覆盖所露出的所述中心导体膜表面与所述脱模剂膜的方式来黏附粘合剂膜，在将所述中心导体膜与所述粘合剂膜一起从所述转印模具中剥离后，去除所述粘合剂膜。
根据第三方案，其特征在于：所述中心导体膜的从所述转印模具的剥离是通过如下来进行：以覆盖所露出的所述中心导体膜表面与所述绝缘膜的方式来黏附金属膜，在将所述中心导体膜与所述金属膜一起从所述转印模具中剥离后，去除所述金属膜。
此外，根据第三方案，其特征在于：所述脱模剂膜为硅酮或特氟龙(注册商标)，所述粘合剂膜为丙烯酸，所述粘合剂膜的去除利用甲基乙基酮(Methyl Ethyl Ketone，MEK)或丙酮来进行，所述金属膜为Sn、Ni、Ag或Al中的任一个。
根据第一方案至第四方案中的任一方案，其特征在于：所述转印模具利用转印由主模具经由母模具而制作，所述转印模具的形成着所述反转线圈元件图案的表面部为金属制，所述表面部为Ni，所述剥离膜为NiO。
而且，根据第一方案至第四方案中的任一方案，其特征在于：所述表面部为Ni，所述剥离膜为聚乙烯醇(polyvinyl alcohol，PVA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate，PET)、或聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，PMMA)中的任一个，所述绝缘膜为SiO2、玻璃上覆硅(SiliconOn Glass，SOG)树脂，且利用化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition，CVD)或溅镀(sputter)来形成所述绝缘膜。
根据第一方案、第二方案或第四方案中的任一方案，其特征在于：所述中心导体膜的从所述转印模具的剥离是使用紫外线(Ultraviolet，UV)片材、热剥离片材、真空夹盘或静电夹盘中的任一个来进行。
而且，根据第一方案至第四方案中的任一方案，其特征在于：所述抗蚀剂膜为光阻剂膜、热抗蚀剂膜或凹印油墨膜中的任一个，所述第一电镀及第二电镀为镀铜。
本发明的第五方案是使用转印模具基板来制造线圈元件集合体的方法，其特征在于包括下述步骤：准备转印模具基板，所述转印模具基板具备各自蚀刻有反转线圈元件图案的多个转印模具；在所述多个转印模具的表面重叠并形成剥离膜与绝缘膜；在所述绝缘膜上的未形成所述反转线圈元件图案的区域形成抗蚀剂膜；将所述抗蚀剂膜作为掩模而蚀刻去除所述绝缘膜；在去除所述抗蚀剂膜之后，以将形成着所述反转线圈元件图案的区域全部填埋，且在所述绝缘膜上稍微突出的方式，利用第一电镀形成中心导体膜；将所述中心导体膜从所述多个转印模具中一体地剥离；以及以所述中心导体膜为基底而利用第二电镀形成表面导体膜，利用第三电镀形成覆盖所述表面导体膜的接合膜，从而形成包含所述中心导体膜、所述表面导体膜及所述接合膜的线圈元件集合体。
本发明的第六方案是使用转印模具基板来制造线圈元件集合体的方法，其特征在于包括下述步骤：准备转印模具基板，所述转印模具基板具备各自蚀刻有反转线圈元件图案的多个转印模具；在所述多个转印模具的表面重叠并形成剥离膜与绝缘膜；在所述绝缘膜上的未形成所述反转线圈元件图案的区域形成抗蚀剂膜；将所述抗蚀剂膜作为掩模而蚀刻去除所述绝缘膜；在去除所述抗蚀剂膜之后，以将形成着所述反转线圈元件图案的区域填埋，且于所述绝缘膜内保留的方式，利用第一电镀形成中心导体膜；在去除所述绝缘膜之后，将所述中心导体膜从所述转印模具中剥离；将所述中心导体膜从所述多个转印模具中一体地剥离；以及以所述中心导体膜为基底而利用第二电镀形成表面导体膜，利用第三电镀形成覆盖所述表面导体膜的接合膜，从而形成包含所述中心导体膜、所述表面导体膜、及所述接合膜的线圈元件集合体。
本发明的第七方案是使用转印模具基板来制造线圈元件集合体的方法，其特征在于包括下述步骤：准备转印模具基板，所述转印模具基板具备各自蚀刻有反转线圈元件图案的多个转印模具；在所述多个转印模具的表面重叠并形成剥离膜与绝缘膜；在所述绝缘膜上的未形成所述反转线圈元件图案的区域形成抗蚀剂膜；将所述抗蚀剂膜作为掩模而蚀刻去除所述绝缘膜；在去除所述抗蚀剂膜之后，以将形成着所述反转线圈元件图案的区域填埋，且于所述转印模具内保留的方式，利用第一电镀形成中心导体膜；将所述中心导体膜从所述多个转印模具中一体地剥离；以及以所述中心导体膜为基底而利用第二电镀形成表面导体膜，利用第三电镀形成覆盖所述表面导体膜的接合膜，从而形成包含所述中心导体膜、所述表面导体膜、及所述接合膜的线圈元件集合体。
本发明的第八方案是使用转印模具基板来制造线圈元件集合体的方法，其特征在于包括：准备转印模具基板，所述转印模具基板具备各自蚀刻有反转线圈元件图案的多个转印模具；在所述多个转印模具的表面重叠并形成剥离膜与绝缘膜；在所述绝缘膜上的未形成所述反转线圈元件图案的区域形成抗蚀剂膜；将所述抗蚀剂膜作为掩模而蚀刻去除所述绝缘膜；以将形成着所述反转线圈元件图案的区域全部填埋，且于所述抗蚀剂膜内保留的方式，利用第一电镀形成中心导体膜；在去除所述抗蚀剂膜之后，将所述中心导体膜从所述多个转印模具中一体地剥离；以及以所述中心导体膜为基底而利用第二电镀形成表面导体膜，利用第三电镀形成覆盖所述表面导体膜的接合膜，从而形成包含所述中心导体膜、所述表面导体膜、及所述接合膜的线圈元件集合体。
根据第五方案至第八方案中的任一方案，其特征在于：所述第一电镀及第二电镀为镀铜，第三电镀为镀锡，所述多个转印模具以矩阵状排列。
本发明的第九方案是使用线圈元件集合体来制造线圈零件的方法，其特征在于包括下述步骤：准备利用第五方案至第八方案中的任一方案制造的多片线圈元件集合体；以所述多片线圈元件集合体中的对应的所述线圈元件彼此匹配的方式，来层叠所述多片线圈元件集合体，进行加热和/或加压且相互接合，将各层的线圈元件彼此连接而形成线圈；使用其中一个具有贯通所述线圈的中心部的突起部的上部芯材及下部芯材而使电极引出部露出，将所述线圈密封；从所述上部芯材与下部芯材的间隙填充绝缘物质，而将所述线圈固定；以及将所述层叠的线圈元件集合体以所述线圈为单位进行切断，在所述电极引出部安装外部电极而形成线圈零件。
根据第九方案，其特征在于：所述多片线圈元件集合体中的对应的线圈元件彼此包含互不相同的线圈图案。
[发明的效果]
本发明中，在使用转印模具制作线圈元件或线圈元件集合体后，将其从转印模具中剥离，因而不需要用以对线圈元件或线圈集合体进行支撑的绝缘基板。
附图说明
图1是表示用以利用镀敷制作线圈元件的导电化处理(预处理)的工序的图。
图2是表示使用预处理完毕的模具来制作中心导体膜的工序的图(其一)。
图3是表示使用预处理完毕的模具来制作中心导体膜的工序的图(其二)。
图4是表示使用预处理完毕的模具来制作中心导体膜的工序的图(其三)。
图5是表示使用预处理完毕的模具来制作中心导体膜的工序的图(其四)。
图6是表示所制作的中心导体膜的剖面形状的图。
图7是表示利用第一电镀制作的中心导体膜的剖面形状的图。
图8是表示由利用第二电镀制作的表面导体膜所被覆的中心导体膜的剖面形状的图。
图9是表示第二电镀后的导体膜的剖面形状的图。
图10是表示第三电镀后的导体膜的剖面形状的图。
图11是使用转印模具基板制作的线圈元件集合体的平面图。
图12是表示层叠着多片线圈元件集合体的状态的图。
图13是将多片线圈元件集合体层叠并将各层的线圈元件彼此连接而形成线圈的说明图。
图14是表示使用上部芯材与下部芯材来密封线圈的状态的图。
图15是表示向线圈内填充了绝缘物质的状态的图。
图16是将所层叠的线圈元件集合体以线圈为单位进行切断的切割的图。
图17是表示在电极引出部安装外部电极而形成线圈零件的工序的图。
图18是表示转印模具基板的一例的图。
图19是表示主模具的制作工序的图。
图20是表示利用转印从主模具经由母模具来复制子模具的工序的图。
具体实施方式
以下，根据附图，对本发明进行详细说明。
图18是表示本发明中使用的转印模具基板的一例的图。
转印模具基板100如(A)所示包括多个转印模具100m，n(m，n＝1，2，...)，所述转印模具100m，n通常排列成矩阵状。而且，所述转印模具100m，n蚀刻并形成着(B)所示的各种形状的线圈元件图案100a、100b。线圈元件图案100a、100b的形状可将直线或曲线加以组合而构成，而且可局部地改变线宽或设计成任意的形状。
所述线圈元件图案100a、100b使用光掩模，利用周知的光刻(photolithography)技术作为反转线圈元件图案而蚀刻在转印模具基板100上。(C)是表示蚀刻有反转线圈元件图案的转印模具基板的一部分的示意图。如此，在转印模具基板上具备多个转印模具，以下，为了方便说明，而着眼于一个转印模具，对其制作方法进行说明。一般来说，将实际的元件的制作中所使用的转印模具称作工件模具或者子模具，该些工件模具或子模具是利用转印由主模具而制作。
图19是表示主模具的制作工序的图。
首先，如(A)所示，准备以Si(硅)或Ni(镍)等为基材的主基板200。而且，如(B)所示，在其表面涂布液体抗蚀剂或干膜抗蚀剂等感光性的抗蚀剂202。
另外，在为液体型抗蚀剂的情况下，如果在抗蚀剂202的涂布前底涂密接剂，则抗蚀剂202的密接性提高。然后，如(C)所示，经由形成着元件图案的光掩模204进行UV曝光，由此将元件图案烧结于抗蚀剂202。然后，通过对抗蚀剂202进行显影，而如(D)所示形成元件图案。
接下来，使用周知的蚀刻技术对主基板200进行选择蚀刻，然后，将抗蚀剂202去除，由此如(E)所示，蚀刻有反转元件图案206的主模具完成。
另外，图19的(E)中，将图案的侧壁倾斜来表示，蚀刻中如果使用干燥工艺(dry process)，则侧壁能够形成为大致重直的形状。
此处，所制作的主模具因价格高，所以作为原模具而加以保留，使用镀敷技术并利用转印、复制而由该主模具制作母模具、子模具。
母模具或子模具通常可进行数十片的复制。
图20是表示利用转印从主模具经由母模具来复制子模具的工序的图。
首先，如(A)所示准备主模具300。接下来，如(B)所示，使用镀敷技术在主模具300上将Ni等金属电沉积为所需的厚度，并将其从主模具300中剥离而制作母模具302。主模具300与母模具302的图案形状反转。此外，如(C)所示，使Ni等金属电沉积于母模具302，然后，将其从母模具302中剥离，并如(D)所示，制作子模具304。母模具302与子模具304因图案形状反转，所以子模具304的图案形状与主模具300的图案形状相同。
以下，将该子模具304用作转印模具而制作线圈元件。
本发明中，使用转印模具并利用电镀来制造线圈元件，但为了进行电镀而需要对转印模具进行导电化处理。此处，将对转印模具的导电化处理称作预处理，图1是表示预处理工序的图。
首先，如(A)所示般准备图20(D)中复制的子模具304作为转印模具400。
该转印模具400中，在其表面部蚀刻并形成着反转线圈元件图案402。转印模具400可整体为金属制，但也可仅其表面部为金属制，基体部为非金属性的材料。接下来，如(B)所示，在转印模具400的表面形成剥离膜404。这是因为，之后使利用镀敷而电沉积于反转线圈元件图案402上的金属的剥离变得容易。通常，在使用Ni(镍)作为转印模具400的材料的情况下，使用氧化镍(NiO)作为剥离膜404。
其原因在于：可通过使Ni热氧化而容易形成NiO，且NiO具有导电性，所以在电镀时能够直接保留于转印模具400的表面。
而且，作为剥离膜404，可使用包含PVA(聚乙烯醇)、PET、PMMA(丙烯酸)等因热而软化或者熔融的材料的非导电性的材料膜。
该情况下，需要预先利用铜等将金属薄膜形成于该非导电性膜的材料层上，以备后续的镀敷工序所引起的导电膜的电沉积。
接下来，如(C)所示，在剥离膜404的表面重叠并形成绝缘膜406。使用SiO2、SOG或树脂等作为绝缘膜404。
该绝缘膜404的成膜中可使用CVD(Chemical Vapor Deposition)或溅镀。使用绝缘膜404是为了在后续的工序中仅保留于未形成反转线圈元件图案的区域408上，并消除导电性，且镀敷不会电沉积于该区域408。
接下来，如(D)所示，在绝缘膜406上的未形成反转线圈元件图案的区域408形成抗蚀剂膜410。可使用光阻剂膜、热抗蚀剂膜或凹印油墨膜等作为抗蚀剂膜410。
在形成抗蚀剂膜410时，使用辊涂(roll coat)来进行涂布，由此可仅涂布于区域408上。而且，在难以仅在区域408上涂布抗蚀剂膜410的情况下，可在整个面涂布后，使用光刻技术进行蚀刻，而仅在区域408保留抗蚀剂膜410。
接下来，如(E)所示，将抗蚀剂膜410作为掩模，而将露出的绝缘膜406蚀刻去除。
由此，因仅形成着反转线圈元件图案402的区域具有导电性，所以利用后续的镀敷工序而将导电膜电沉积。
然后，如(F)所示，将抗蚀剂膜410去除。以上，结束预处理工序。
接下来，参照图2，对使用预处理完毕的转印模具来制作线圈元件的中心导体膜的工序进行说明。
首先，如(A)所示，准备预处理完毕的转印模具1000(400)。
而且，如(B)所示，利用第一电镀(电解镀敷)，以将形成着反转线圈元件图案402的区域全部填埋，且在绝缘膜406上稍微突出的方式，将中心导体膜412电沉积。通常，该第一电镀为镀铜，但也可镀敷其他金属材料。
此处，使中心导体膜412在绝缘膜406上稍微突出是为了在后续的工序中，容易将粘着片材等贴附于中心导体膜412。而且，如果使中心导体膜412在绝缘膜406上稍微突出，则中心导体膜412的端部413以附靠在绝缘膜406上的方式稍微伸出。
接下来，如(C)所示，在中心导体膜412整个面贴附粘着片材414并剥离，由此在中心导体膜412粘合于粘着片材414的状态下从转印模具1000中剥离。另外，在使中心导体膜412从具备多个转印模具的转印模具基板中剥离的情况下，中心导体膜412从多个转印模具中一体地剥离。中心导体膜412的从转印模具1000的剥离也可使用UV片材、热剥离片材来代替粘着片材414，且可不使用剥离用片材而使用真空夹盘或静电夹盘来进行。
另外，在使用所述非导电性的材料膜作为剥离膜404的情况下，在从转印模具1000剥离之前进行加热，由此所述材料层软化或熔融，因而中心导体膜412与转印模具1000的密接性得到缓和而剥离变得容易。
然后，如(D)所示，利用加热等而将粘着片材414卸下。
另外，在形成中心导体膜412时，不向绝缘膜406上突出，而形成矩形形状的中心导体膜，为了将其从转印模具400中剥离，而具有以下各种方法。
将第一方法表示于图3。
首先，如(A)所示，准备预处理完毕的转印模具1000(400)。
而且，如(B)所示，利用第一电镀，以将形成着反转线圈元件图案的区域填埋，且于绝缘膜406内保留的方式，将中心导体膜412a电沉积。
由此，中心导体膜412a保留于绝缘膜406内而不会向上部突出，因而中心导体膜412a的形状为上表面平坦的矩形形状。
接下来，如(C)所示，利用蚀刻等的方法将绝缘膜406去除。
于是，中心导体膜412a成为上表面从剥离膜404的上表面稍微向上方突出的状态。因此，将粘着片材414贴附于中心导体膜412a的上表面并剥离。然后，如(D)所示，将粘着片材414卸下。
将第二方法表示于图4。
与第一方法同样地，如(A)所示，准备预处理完毕的转印模具1000(400)。而且，如(B)所示，利用第一电镀，以将形成着反转线圈元件图案的区域填埋，且于转印模具400内保留的方式，将中心导体膜412b电沉积。由此，中心导体膜412b保留于转印模具400内而不会向上部突出，因而中心导体膜412b的形状为上表面平坦的矩形形状。
该方面而言，与第一方法的情况相同，但与第一方法相比而线圈元件的纵横比稍小。
接下来，如(C)所示，将硅酮或特氟龙等脱模剂涂布于绝缘膜406上，而形成脱模剂膜420。该脱模剂膜420是为了防止在后续的工序中形成于上表面的粘合剂膜与绝缘膜406牢固地粘合而无法剥离。
接下来，如(D)所示，以覆盖所露出的中心导体膜412b的表面与脱模剂膜420的方式使丙烯酸等粘合剂黏附，而形成粘合剂膜422。由此，中心导体膜412b与粘合剂膜422牢固地粘合。
该状态下，如(E)所示，将中心导体膜412b与粘合剂膜422一起从转印模具400中剥离。然后，如(F)所示，利用MEK或丙酮等有机溶剂使粘合剂膜422溶解而去除。
将第三方法表示于图5。
如(A)、(B)所示，直到以将中心导体膜412b于转印模具400内保留的方式而电沉积的工序为止，与图4(A)、图4(B)所示的第二方法相同。
然后，如图5(C)所示，以覆盖所露出的中心导体膜412b的表面与绝缘膜406的方式来黏附金属膜430。可利用镀敷或溅镀等方法来进行金属膜430的黏附。
作为黏附的金属膜430，可使用Sn、Ni、Ag、Al等金属。优选为与中心导体膜412b的密接性佳且与中心导体膜412b的金属之间能够进行选择蚀刻的金属。
接下来，如(D)所示，将中心导体膜412b与金属膜430一起从转印模具400中剥离。然后，如(E)所示，利用选择蚀刻来去除金属膜430。
第四方法未特别图示，在图1所示的预处理工序中，在如(E)所示般利用蚀刻而去除绝缘膜406后，在附着抗蚀剂膜410的状态下，进行如图2的(B)所示的第一电镀，然后去除抗蚀剂膜410即可。根据该方法，线圈元件的纵横比提高。
图6是表示经过图2的工序而制作的中心导体膜412的剖面形状的图。本实施例的情况下，如(A)所示，中心导体膜412的高度(H)为150μm，宽度(w)为50μm，中心导体膜412间的间隔为50μm。而且，向绝缘膜406上的突出为2μm，向左右的伸出为1.5μm。
该中心导体膜412的端部413的伸出会在后续工序中的表面导体膜的均匀形成中成为障碍，因而利用逆电镀处理来加以去除。
另外，逆电镀处理是指使电场方向相反，对镀敷的金属进行逆蚀刻而加以去除的处理。此处，比起其他部分，端部413中电场集中，因而蚀刻速度提升，选择性地进行蚀刻。
结果如(B)所示，形成均匀形状的中心导体膜412。
本发明中，接下来使中心导体膜412均匀地加厚而减小导体间的间隔。图7是表示利用第一镀敷处理而制作的中心导体膜412的剖面形状。该实施例中，高度(H)为150μm，宽度(w)为50μm，导体间隔为50μm。
以所述中心导体膜412为基底并利用第二电镀，以均匀地被覆该中心导体膜412的方式来形成表面导体膜416。将所述动作称作加厚镀敷，该加厚镀敷在本实施例的情况下，也与第一电镀同样地为镀铜。
图8是表示由利用第二电镀(加厚镀敷)而制作的表面导体膜416被覆的中心导体膜412的剖面形状的图。
在中心导体膜412的周围，如果整体地以21μm的厚度实施第二电镀处理，则导体膜的高度(H)为192μm，宽度(w)为92μm，导体间隔为8μm，形成高纵横比且能够处理高额定电流的线圈元件。
以上的说明中，已对着眼于一个转印模具而制作一个线圈元件的情况进行了说明，而在统一制作具有多个线圈元件的线圈元件集合体的情况下，可使用具备各自蚀刻有反转线圈元件图案的多个转印模具的转印模具基板而同样地进行制作。
接下来，对使用如此制作的线圈元件集合体来制作线圈零件的方法进行说明。如后述般，线圈零件是将线圈元件集合体层叠多片而制作。
因此，为了将各层的线圈元件彼此接合而连接，需要预先在线圈元件的周围形成接合膜。
因此，如图10所示，利用第三电镀，在包含图9所示的第二电镀后的中心导体膜412与表面导体膜416的导体膜的周围，形成接合膜418。该接合膜418通常利用镀锡层而形成，其膜厚设为2μm左右。
另外，在担心导体间隔因该第三电镀而变得过窄的情况下，也可稍微减小第二镀敷中的表面导体膜416的厚度。
图11是使用转印模具基板制作的线圈元件集合体2000的平面图。用以制作该线圈元件集合体2000的转印模具基板也为与其形状相同的形状。为了对多个线圈元件500m，n(m，n＝1，2...)的导体图案进行加强，而设置着肋(rib)502、浇口(gate)504、浇梁(runner)506。而且，肋502的4角设置着孔508，使用贯通该孔508的销510，进行形成于多片线圈元件集合体2000的各层的线圈元件500m，n的导体图案的位置对准。
如图12所示，将多片线圈元件集合体2000-1、2000-2、...2000-N经由销510，以各线圈元件集合体中的对应的线圈元件彼此匹配的方式层叠，进行加热和/或加热而相互接合，将各层的线圈元件彼此连接而形成线圈。通过进行加热和/或加热，构成图7所示的结合膜418的镀锡层熔融，作为焊料发挥作用而将各层的线圈元件彼此接合。
图13是说明将多片线圈元件集合体层叠并将各层的线圈元件彼此连接而形成线圈的图。图13所示的实施例中，表示将6层的线圈元件集合体进行层叠，而将各层中的线圈元件彼此连接，从而制作1个线圈的情况。多片线圈元件集合体中的对应的线圈元件彼此可构成为包含互不相同的线圈图案。
图13所示的例子中，第一层(Layerl)、第三层(Layer3)、及第六层(Layer6)分别为互不相同的线圈图案，第二层(Layer2)与第四层(Layer4)为相同的线圈图案，且第三层(Layer3)与第五层(Layer5)分别为相同的线圈图案。(B)、(C)表示如下状态，即，将6层的线圈元件集合体层叠，以各层中的对应的线圈元件彼此匹配的方式予以接合，并将线圈元件彼此连接而形成1个线圈。
另外，在所述说明中的线圈元件的制作时，以使构成线圈元件的中心导体层的高度(H)一致的情形(image)进行了说明，但实际上如图13(A)所示，在各层的连接部使用不同的高度。(A)所示的例子中，在通常的线圈元件的图案中，高度(H)为100μm，但层间的连接部分，高度(H)为150μm。
在同一层中制作所述高度(H)不同的线圈图案，是通过下述方式来实现，即，在连接部分将形成在转印模具的蚀刻图案的深度加深，通过使用场通孔(field via)用的特殊的镀铜液，从而对变深的部分选择性地进行填充镀敷，或者使用两次掩模来进行镀铜。
如上所述，在将各层线圈元件彼此连接而形成线圈后，如图14所示，使用磁性体的上部芯材600与下部芯材602，使电极引出部606露出于外部地将线圈密封，在磁性体的上部芯材600与下部芯材602的其中一个上具有贯通线圈的中心部的突起部604。此时，上部芯材600与下部芯材602以避开图11所示的用于图案加强的浇口504的方式而安装。另外，上部芯材600与下部芯材602在后续的切割工序中沿着切割线608被切断。接下来，如图15所示，从上部芯材600与下部芯材602的间隙(未图示)填充绝缘物质612，并将线圈固定。
接下来，如图16所示，使用切割器(cutter)700，将经层叠的线圈元件集合体以线圈为单位进行切断。(A)表示线圈元件集合体，(B)表示1个线圈零件，电极引出部606是作为第一层(Layerl)的一部分而形成。
最后，如图17所示，在电极引出部606上，利用浸焊(solder dip)法等方法来安装外部电极610，作为用于随后的焊接的预处理而进行焊料涂敷，从而完成线圈零件3000。
[符号的说明]
200：主基板
202：抗蚀剂
206：反转元件图案
300：主模具
302：母模具
304：子模具
400：转印模具
402：反转线圈元件图案
404：剥离膜
406：绝缘膜
408：未形成反转线圈元件图案的区域
410：抗蚀剂膜
412：中心导体膜
413：中心导体膜的端部
416：表面导体膜
418：接合膜
600：上部芯材
602：下部芯材
604：突起部
606：电极引出部
608：切割线
610：外部电极
1000：预处理完毕的转印管型
2000：线圈元件集合体
3000：线圈零件

Claims (27)

1.一种方法，是使用转印模具来制造线圈元件的方法，其特征在于包括下述步骤：
准备蚀刻有反转线圈元件图案的转印模具；
在所述转印模具的表面重叠并形成剥离膜与绝缘膜；
在所述绝缘膜上的未形成所述反转线圈元件图案的区域形成抗蚀剂膜；
将所述抗蚀剂膜作为掩模而蚀刻去除所述绝缘膜；
在去除所述抗蚀剂膜之后，以将形成着所述反转线圈元件图案的区域全部填埋，且在所述绝缘膜上稍微突出的方式，利用第一电镀形成中心导体膜；
将所述中心导体膜从所述转印模具中剥离；以及
以所述中心导体膜为基底而利用第二电镀形成表面导体膜，从而形成包含所述中心导体膜与所述表面导体膜的线圈元件。
2.一种方法，是使用转印模具来制造线圈元件的方法，其特征在于包括下述步骤：
准备蚀刻有反转线圈元件图案的转印模具；
在所述转印模具的表面重叠并形成剥离膜与绝缘膜；
在所述绝缘膜上的未形成所述反转线圈元件图案的区域形成抗蚀剂膜；
将所述抗蚀剂膜作为掩模而蚀刻去除所述绝缘膜；
在去除所述抗蚀剂膜之后，以将形成着所述反转线圈元件图案的区域填埋，且于所述绝缘膜内保留的方式，利用第一电镀形成中心导体膜；
在去除所述绝缘膜后，将所述中心导体膜从所述转印模具中剥离；
将所述中心导体膜从所述转印模具中剥离；以及
以所述中心导体膜为基底而利用第二电镀形成表面导体膜，从而形成包含所述中心导体膜与所述表面导体膜的线圈元件。
3.一种方法，是使用转印模具来制造线圈元件的方法，其特征在于包括下述步骤：
准备蚀刻有反转线圈元件图案的转印模具；
在所述转印模具的表面重叠并形成剥离膜与绝缘膜；
在所述绝缘膜上的未形成所述反转线圈元件图案的区域形成抗蚀剂膜；
将所述抗蚀剂膜作为掩模而蚀刻去除所述绝缘膜；
在去除所述抗蚀剂膜之后，以将形成着所述反转线圈元件图案的区域填埋，且于所述转印模具内保留的方式，利用第一电镀形成中心导体膜；
将所述中心导体膜从所述转印模具中剥离；以及
以所述中心导体膜为基底而利用第二电镀形成表面导体膜，从而形成包含所述中心导体膜与所述表面导体膜的线圈元件。
4.一种方法，是使用转印模具来制造线圈元件的方法，其特征在于包括下述步骤：
准备蚀刻有反转线圈元件图案的金属制的转印模具；
在所述转印模具的表面重叠并形成剥离膜与绝缘膜；
在所述绝缘膜上的未形成所述反转线圈元件图案的区域形成抗蚀剂膜；
将所述抗蚀剂膜作为掩模而蚀刻去除所述绝缘膜；
以将形成着所述反转线圈元件图案的区域全部填埋，且于所述抗蚀剂膜内保留的方式，利用第一电镀形成中心导体膜；
在去除所述抗蚀剂膜之后，将所述中心导体膜从所述转印模具中剥离；以及
以所述中心导体膜为基底而利用第二电镀形成表面导体膜，从而形成包含所述中心导体膜与所述表面导体膜的线圈元件。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
利用逆电镀处理将在所述绝缘膜上稍微突出的所述中心导体膜的端部去除。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：
所述中心导体膜的从所述转印模具的剥离是通过如下来进行：
在所述绝缘膜上形成脱模剂膜，
以覆盖所露出的所述中心导体膜表面与所述脱模剂膜的方式来黏附粘合剂膜，在将所述中心导体膜与所述粘合剂膜一起从所述转印模具中剥离后，
去除所述粘合剂膜。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：
所述中心导体膜的从所述转印模具的剥离是通过如下来进行：
以覆盖所露出的所述中心导体膜表面与所述绝缘膜的方式来黏附金属膜，在将所述中心导体膜与所述金属膜一起从所述转印模具中剥离后，去除所述金属膜。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：
所述脱模剂膜为硅酮或特氟龙。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：
所述粘合剂膜为丙烯酸，利用甲基乙基酮或丙酮来进行所述粘合剂膜的去除。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：
所述金属膜为Sn、Ni、Ag或Al中的任一种。
11.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于：
所述转印模具利用转印由主模具经由母模具而制作。
12.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于：
所述转印模具的形成着所述反转线圈元件图案的表面部为金属制。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：
所述表面部为Ni，所述剥离膜为NiO。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：
所述表面部为Ni，所述剥离膜为聚乙烯醇、聚对苯二甲酸乙二醇酯、或聚甲基丙烯酸甲酯中的任一个。
15.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于：
所述绝缘膜为SiO2、玻璃上覆硅或树脂。
16.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于：
利用化学气相沉积或溅镀来形成所述绝缘膜。
17.根据权利要求1、2或4中任一项所述的方法，其特征在于：
所述中心导体膜的从所述转印模具的剥离是使用紫外线片材、热剥离片材、真空夹盘或静电夹盘中的任一个来进行。
18.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于：
所述抗蚀剂膜为光阻剂膜、热抗蚀剂膜或凹印油墨膜中的任一个。
19.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于：
所述第一电镀及第二电镀为镀铜。
20.一种方法，是使用转印模具基板来制造线圈元件集合体的方法，其特征在于包括下述步骤：
准备转印模具基板，所述转印模具基板具备各自蚀刻有反转线圈元件图案的多个转印模具；
在所述多个转印模具的表面重叠并形成剥离膜与绝缘膜；
在所述绝缘膜上的未形成所述反转线圈元件图案的区域形成抗蚀剂膜；
将所述抗蚀剂膜作为掩模而蚀刻去除所述绝缘膜；
在去除所述抗蚀剂膜之后，以将形成着所述反转线圈元件图案的区域全部填埋，且在所述绝缘膜上稍微突出的方式，利用第一电镀形成中心导体膜；
将所述中心导体膜从所述多个转印模具中一体地剥离；
以所述中心导体膜为基底而利用第二电镀形成表面导体膜，利用第三电镀形成覆盖所述表面导体膜的接合膜，从而形成包含所述中心导体膜、所述表面导体膜及所述接合膜的线圈元件集合体。
21.一种方法，是使用转印模具基板来制造线圈元件集合体的方法，其特征在于包括下述步骤：
准备转印模具基板，所述转印模具基板具备各自蚀刻有反转线圈元件图案的多个转印模具；
在所述多个转印模具的表面重叠并形成剥离膜与绝缘膜；
在所述绝缘膜上的未形成所述反转线圈元件图案的区域形成抗蚀剂膜；
将所述抗蚀剂膜作为掩模而蚀刻去除所述绝缘膜；
在去除所述抗蚀剂膜之后，以将形成着所述反转线圈元件图案的区域填埋，且于所述绝缘膜内保留的方式，利用第一电镀形成中心导体膜；
在去除所述绝缘膜之后，将所述中心导体膜从所述转印模具中剥离；
将所述中心导体膜从所述多个转印模具中一体地剥离；
以所述中心导体膜为基底而利用第二电镀形成表面导体膜，利用第三电镀形成覆盖所述表面导体膜的接合膜，从而形成包含所述中心导体膜、所述表面导体膜、及所述接合膜的线圈元件集合体。
22.一种方法，是使用转印模具基板来制造线圈元件集合体的方法，其特征在于包括下述步骤：
准备转印模具基板，所述转印模具基板具备各自蚀刻有反转线圈元件图案的多个转印模具；
在所述多个转印模具的表面重叠并形成剥离膜与绝缘膜；
在所述绝缘膜上的未形成所述反转线圈元件图案的区域形成抗蚀剂膜；
将所述抗蚀剂膜作为掩模而蚀刻去除所述绝缘膜；
在去除所述抗蚀剂膜之后，以将形成着所述反转线圈元件图案的区域填埋，且于所述转印模具内保留的方式，利用第一电镀形成中心导体膜；
将所述中心导体膜从所述多个转印模具中一体地剥离；
以所述中心导体膜为基底而利用第二电镀形成表面导体膜，利用第三电镀形成覆盖所述表面导体膜的接合膜，从而形成包含所述中心导体膜、所述表面导体膜、及所述接合膜的线圈元件集合体。
23.一种方法，是使用转印模具基板来制造线圈元件集合体的方法，其特征在于包括下述步骤：
准备转印模具基板，所述转印模具基板具备各自蚀刻有反转线圈元件图案的多个转印模具；
在所述多个转印模具的表面重叠并形成剥离膜与绝缘膜；
在所述绝缘膜上的未形成所述反转线圈元件图案的区域形成抗蚀剂膜；
将所述抗蚀剂膜作为掩模而蚀刻去除所述绝缘膜；
以将形成着所述反转线圈元件图案的区域全部填埋，且于所述抗蚀剂膜内保留的方式，利用第一电镀形成中心导体膜；
在去除所述抗蚀剂膜之后，将所述中心导体膜从所述多个转印模具中一体地剥离；
以所述中心导体膜为基底而利用第二电镀形成表面导体膜，利用第三电镀形成覆盖所述表面导体膜的接合膜，从而形成包含所述中心导体膜、所述表面导体膜、及所述接合膜的线圈元件集合体。
24.根据权利要求20至23中任一项所述的方法，其特征在于：
所述第一电镀及第二电镀为镀铜，第三电镀为镀锡。
25.根据权利要求20至23中任一项所述的方法，其特征在于：
所述多个转印模具以矩阵状排列。
26.一种方法，是使用线圈元件集合体来制造线圈零件的方法，其特征在于包括下述步骤：
准备利用根据权利要求20至25中任一项所述的方法制造的多片线圈元件集合体；
以所述多片线圈元件集合体中的对应的所述线圈元件彼此匹配的方式，来层叠所述多片线圈元件集合体，进行加热和/或加压且相互接合，将各层的线圈元件彼此连接而形成线圈；
使用其中一个具有贯通所述线圈的中心部的突起部的上部芯材及下部芯材而使电极引出部露出，并将所述线圈密封；
从所述上部芯材与下部芯材的间隙填充绝缘物质，而将所述线圈固定；
将所述层叠的线圈元件集合体以所述线圈为单位进行切断，在所述电极引出部安装外部电极而形成线圈零件。
27.根据权利要求26所述的方法，其特征在于：
所述多片线圈元件集合体中的对应的线圈元件彼此包含互不相同的线圈图案。
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