CN116013641A - 电感器部件 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及电感器部件。本发明提供一种能够抑制垂直布线间的泄漏路径的形成的电感器部件。电感器部件具备:基体,包含至少一种以Fe元素为主成分的多种磁性粉,且具有第一主面及第二主面;电感器布线,设置在基体内,沿着与第一主面平行的平面延伸;垂直布线,设置在基体内,与电感器布线的端部连接,沿与上述第一主面正交的方向延伸至第一主面;以及导电性保护膜,将垂直布线的沿着与上述第一主面正交的方向延伸的侧面的至少一部分覆盖,且硬度比垂直布线高。

Description

电感器部件
技术领域
本公开涉及电感器部件。
背景技术
以往,作为电感器部件,存在日本专利第6024243号公报(专利文献1)中记载的技术。专利文献1的电感器部件具备:基体,包含金属磁性粉;电感器布线,设置在基体内;以及两个垂直布线,设置在基体内,与电感器布线的两端部连接并延伸至基体的主面。基体包含含有金属磁性粉的树脂(以下,称为“含金属磁性粉树脂”)。
专利文献1:日本专利第6024243号公报
然而,已知在专利文献1所记载的电感器部件中,存在以下的问题。在形成垂直布线之后,在用含金属磁性粉树脂覆盖垂直布线时,金属磁性粉过度地进入到垂直布线的侧面,金属磁性粉与垂直布线的接触面积增大。其结果,存在形成垂直布线间的泄漏路径的问题。
发明内容
因此,本公开的目的在于提供一种能够抑制垂直布线间的泄漏路径的形成的电感器部件。
为了解决上述课题,作为本公开的一个方式的电感器部件具备:基体,包含至少一种以Fe元素为主成分的多种磁性粉,且具有第一主面及第二主面;电感器布线,设置在上述基体内,沿着与上述第一主面平行的平面延伸;垂直布线,设置在上述基体内,与上述电感器布线的端部连接,沿与上述第一主面正交的方向延伸至上述第一主面;以及导电性保护膜,将上述垂直布线的沿着与上述第一主面正交的方向延伸的侧面的至少一部分覆盖,且硬度比上述垂直布线高。
根据上述方式,由于垂直布线的侧面的至少一部分被硬度比垂直布线高的导电性保护膜覆盖,因此能够减少导电性保护膜及磁性粉对于垂直布线的进入。由此,能够减小进入部分处的垂直布线与导电性保护膜的接触面积,并且能够减小导电性保护膜与磁性粉的接触面积,能够减小垂直布线与磁性粉的导通路径。其结果,即使在电感器布线的两端部设置垂直布线的情况或设置多个电感器布线的情况下,也能够抑制垂直布线间的泄漏路径的形成。
优选地,在电感器部件的一个实施方式中,上述导电性保护膜与上述多种磁性粉中的至少一种接触,上述接触的磁性粉不进入到上述垂直布线的侧面而与上述导电性保护膜接触。
根据上述实施方式,能够进一步减小垂直布线与磁性粉的导通路径,即使在电感器布线的两端部设置垂直布线的情况或设置多个电感器布线的情况下,也能够抑制垂直布线间的泄漏路径的形成。此外,磁性粉不进入到垂直布线的侧面是指磁性粉相对于垂直布线的侧面的主要平面不进入比该平面靠内侧。因此,如果磁性粉的整体位于比该平面靠外侧的位置,则即使磁性粉进入到导电性保护膜,磁性粉也不会进入到垂直布线的侧面。
优选地,在电感器部件的一个实施方式中,在上述垂直布线的与延伸方向正交的截面中,上述导电性保护膜的厚度小于上述垂直布线的当量圆直径,上述导电性保护膜的电阻率大于上述垂直布线的电阻率。
根据上述实施方式,由于导电性保护膜的电阻率大于垂直布线的电阻率,因此能够进一步抑制泄漏路径的形成。另外,由于导电性保护膜的厚度相对较薄,因此在由垂直布线和导电性保护膜构成的电流路径中,电阻率低的垂直布线所占的比例增大。其结果,能够抑制该电流路径中的电阻增大。
优选地,在电感器部件的一个实施方式中,上述导电性保护膜由多层构成。
根据上述实施方式,能够适当地调整导电性保护膜的密接性、应力等各种特性。
优选地,在电感器部件的一个实施方式中,上述多层的各层的硬度互不相同。
根据上述实施方式,能够适当地调整导电性保护膜的密接性、应力等各种特性。
优选地,在电感器部件的一个实施方式中,上述多层的各层的电阻率互不相同。
根据上述实施方式,能够适当地调整导电性保护膜的密接性、应力等各种特性。
优选地,在电感器部件的一个实施方式中,上述垂直布线及上述导电性保护膜在上述第一主面露出。
根据上述实施方式,在第一主面上,垂直布线的露出面被高硬度的导电性保护膜包围,因此在磨削第一主面时,能够抑制垂直布线沿着第一主面伸长。
优选地,在电感器部件的一个实施方式中,还具备设置于上述第一主面的外部端子,上述外部端子与上述垂直布线及上述导电性保护膜的至少一部分直接连接。
根据上述实施方式,能够减小外部端子与垂直布线之间的电阻。
优选地,在电感器部件的一个实施方式中,还具备设置于上述第一主面的第一绝缘层。
根据上述实施方式,即使在存在多个外部端子的情况下,也能够抑制外部端子之间的短路。
优选地,在电感器部件的一个实施方式中,上述导电性保护膜的表面形状为凹凸形状。
根据上述实施方式,基体进入到导电性保护膜的凹凸,由此产生锚固效果,能够确保导电性保护膜与基体的密接性。
优选地,在电感器部件的一个实施方式中,上述导电性保护膜还设置在上述垂直布线与上述电感器布线之间,上述垂直布线经由上述导电性保护膜与上述电感器布线电连接。
根据上述实施方式,由于在形成垂直布线时也能够形成导电性保护膜,因此能够容易地制造电感器部件。
优选地,在电感器部件的一个实施方式中,上述电感器布线的至少一部分被第二绝缘层覆盖,上述导电性保护膜接触于上述基体和上述第二绝缘层。
根据上述实施方式,由于导电性保护膜与将电感器布线的至少一部分覆盖的第二绝缘层接触,因此能够确保导电性保护膜与第二绝缘层的密接性。另外,由于导电性保护膜也与基体接触,因此与不接触于基体的情况相比,能够增大基体的体积,能够提高电感的取得效率。
优选地,在电感器部件的一个实施方式中,上述垂直布线的布线长度比上述电感器布线在与上述第一主面正交的方向上的厚度大。
根据上述实施方式,能够增大基体的体积,能够提高电感。
优选地,在电感器部件的一个实施方式中,上述电感器布线存在多个,多个上述电感器布线配置在与上述第一主面平行的同一平面,且相互电分离。
根据上述实施方式,能够构成电感器阵列,增加电感的密度。
优选地,在电感器部件的一个实施方式中,上述电感器布线沿着与上述第一主面平行的平面延伸,上述电感器布线存在多个,多个上述电感器布线在与上述第一主面正交的方向上排列配置,并串联电连接。
根据上述实施方式,能够提高电感。
优选地,在电感器部件的一个实施方式中,上述导电性保护膜包含Ti元素、Ni元素、Fe元素以及Cu元素中的至少一种。
根据上述实施方式,即使在电感器布线的两端部设置垂直布线的情况或设置多个电感器布线的情况下,也能够更有效地抑制垂直布线间的泄漏路径的形成。
优选地,在电感器部件的一个实施方式中,上述垂直布线由与上述电感器布线相同的材料构成,且包含Ag元素以及Cu元素中的至少一种。
根据上述实施方式,能够降低垂直布线的电阻。
优选地,在电感器部件的一个实施方式中,上述导电性保护膜的硬度比上述磁性粉的硬度高。
根据上述实施方式,能够进一步抑制磁性粉对于垂直布线的进入。
优选地,在电感器部件的一个实施方式中,上述导电性保护膜的硬度比上述磁性粉的硬度低。
根据上述实施方式,由于磁性粉能够进入到导电性保护膜,因此能够利用锚固效果来提高导电性保护膜与基体的密接性。
优选地,在电感器部件的一个实施方式中,上述多种磁性粉包含硬度比上述导电性保护膜高的磁性粉、和硬度比上述导电性保护膜低的磁性粉。
根据上述实施方式,能够抑制磁性粉对于垂直布线的进入,并且提高导电性保护膜与基体的密接性。
根据作为本公开的一个方式的电感器部件,能够抑制垂直布线间的泄漏路径的形成。
附图说明
图1是表示电感器部件的第一实施方式的俯视图。
图2A是图1的A-A剖视图。
图2B是图1的B-B剖视图。
图3是图2B的A部的放大图。
图4A是对电感器部件的制法进行说明的说明图。
图4B是对电感器部件的制法进行说明的说明图。
图4C是对电感器部件的制法进行说明的说明图。
图4D是对电感器部件的制法进行说明的说明图。
图4E是对电感器部件的制法进行说明的说明图。
图4F是对电感器部件的制法进行说明的说明图。
图4G是对电感器部件的制法进行说明的说明图。
图4H是对电感器部件的制法进行说明的说明图。
图4I是对电感器部件的制法进行说明的说明图。
图5是表示电感器部件的变形例的示意剖视图。
图6是表示电感器部件的第二实施方式的示意剖视图。
图7是表示电感器部件的第三实施方式的示意剖视图。
图8是表示电感器部件的第四实施方式的示意俯视图。
图9是图8的A-A剖视图。
图10A是对电感器部件的制法进行说明的说明图。
图10B是对电感器部件的制法进行说明的说明图。
图10C是对电感器部件的制法进行说明的说明图。
图10D是对电感器部件的制法进行说明的说明图。
图10E是对电感器部件的制法进行说明的说明图。
图10F是对电感器部件的制法进行说明的说明图。
图10G是对电感器部件的制法进行说明的说明图。
图10H是对电感器部件的制法进行说明的说明图。
图10I是对电感器部件的制法进行说明的说明图。
图10J是对电感器部件的制法进行说明的说明图。
图10K是对电感器部件的制法进行说明的说明图。
图10L是对电感器部件的制法进行说明的说明图。
图11是表示电感器部件的第五实施方式的示意剖视图。
附图标记说明
1、1A、1B…电感器部件;10…基体;10a…第一主面;10b…第二主面;10c~10f…第一侧面~第四侧面;11…第一磁性层;12…第二磁性层;15、15B、61、71…绝缘层;21、21A…第一电感器布线;21a…内周端;21b…外周端;22、22A…第二电感器布线;22a…内周端;22b…外周端;25…通孔布线;31、31A、31B…第一柱状布线(垂直布线);32、32A、32B…第二柱状布线(垂直布线);33…第三柱状布线(垂直布线);31s、32s、33s…侧面;31b、32b…底面;41、41A…第一外部端子;42、42A…第二外部端子;43…第三外部端子;50…包覆膜;51、51B…第一垂直布线;52、52B…第二垂直布线;81…第一连接布线;82…第二连接布线;90、90A、90B…导电性保护膜;90s…表面;100…磁性粉;101…树脂;201…第一引出布线;202…第二引出布线;901…第一层;902…第二层;L1、L2…布线长度;t1、t2…厚度。
具体实施方式
以下,根据图示的实施方式对作为本公开的一个方式的电感器部件详细地进行说明。此外,附图包含一部分示意性的部件,存在不反映实际的尺寸、比例的情况。
<第一实施方式>
(结构)
图1是表示电感器部件的第一实施方式的俯视图。图2A是图1的A-A剖视图。图2B是图1的B-B剖视图。
电感器部件1例如搭载于个人计算机、DVD播放器、数码相机、TV、移动电话、汽车电子设备等电子设备,例如是整体为长方体形状的部件。但是,电感器部件1的形状没有特别限定,也可以为圆柱状或多边形柱状、圆锥台形状、多边形锥台形状。
如图1、图2A以及图2B所示,电感器部件1具备:基体10;设置在基体10内的第一电感器布线21及第二电感器布线22;以端面从基体10的第一主面10a露出的方式设置在基体10内的第一柱状布线31、第二柱状布线32及第三柱状布线33;将第一柱状布线31~第三柱状布线33的各柱状布线的侧面的至少一部分覆盖的导电性保护膜90;以及在基体10的第一主面10a露出的第一外部端子41、第二外部端子42及第三外部端子43。在图1中,为了方便,用双点划线表示第一外部端子41~第三外部端子43。
在图中,将电感器部件1的厚度方向设为Z方向,将正Z方向设为上侧,将反Z方向设为下侧。在电感器部件1的与Z方向正交的平面中,将电感器部件1的长度方向设为X方向,将电感器部件1的宽度方向设为Y方向。
基体10具有第一主面10a及第二主面10b、和位于第一主面10a与第二主面10b之间并将第一主面10a与第二主面10b连接的第一侧面10c、第二侧面10d、第三侧面10e以及第四侧面10f。
第一主面10a及第二主面10b在Z方向上配置于彼此相反侧,第一主面10a配置于正Z方向,第二主面10b配置于反Z方向。第一侧面10c及第二侧面10d在X方向上配置于彼此相反侧,第一侧面10c配置于反X方向,第二侧面10d配置于正X方向。第三侧面10e及第四侧面10f在Y方向上配置于彼此相反侧,第三侧面10e配置于反Y方向,第四侧面10f配置于正Y方向。
基体10具有沿着正Z方向依次层叠的第一磁性层11以及第二磁性层12。第一磁性层11以及第二磁性层12分别包含多种磁性粉和含有该多种磁性粉的树脂。树脂例如是由环氧系、苯酚系、液晶聚合物系、聚酰亚胺系、丙烯酸系或包含它们的混合物构成的有机绝缘材料。磁性粉例如是FeSiCr等FeSi系合金、FeCo系合金、NiFe等Fe系合金,或者它们的非晶合金。因此,与由铁氧体构成的磁性层相比,能够利用磁性粉来提高直流叠加特性,利用树脂使磁性粉之间绝缘,因此减少高频下的损耗(铁损)。
第一电感器布线21以及第二电感器布线22配置在第一磁性层11与第二磁性层12之间,沿着与第一主面10a平行的平面延伸。具体而言,第一磁性层11存在于第一电感器布线21及第二电感器布线22的反Z方向,第二磁性层12存在于第一电感器布线21及第二电感器布线22的正Z方向以及与正Z方向正交的方向。
在从Z方向观察时,第一电感器布线21沿着X方向呈直线状延伸。在从Z方向观察时,第二电感器布线22的一部分沿着X方向呈直线状延伸,其他部分沿着Y方向呈直线状延伸,即呈L字状延伸。
第一电感器布线21、第二电感器布线22的厚度例如优选为40μm以上120μm以下。作为第一电感器布线21、第二电感器布线22的实施例,厚度为35μm,布线宽度为50μm,布线间的最大空间为200μm。
第一电感器布线21以及第二电感器布线22由导电性材料构成,例如由Cu、Ag、Au、Al等低电阻的金属材料构成。第一电感器布线21以及第二电感器布线22不仅可以是由Cu、Ag等的金属单体构成的布线,还可以是由包含Cu元素、Ag元素等的合金构成的布线。在本实施方式中,电感器部件1仅具备一层第一电感器布线21、第二电感器布线22,能够实现电感器部件1的低矮化。此外,电感器布线也可以是种子层和电镀层的双层结构,也可以包含Ti、Ni作为种子层。
第一电感器布线21的第一端部21a电连接于第一柱状布线31,第一电感器布线21的第二端部21b电连接于第二柱状布线32。即,第一电感器布线21在第一端部21a、第二端部21b具有线宽大的焊盘部,在焊盘部与第一柱状布线31、第二柱状布线32直接连接。
第二电感器布线22的第一端部22a电连接于第三柱状布线33,第二电感器布线22的第二端部22b电连接于第二柱状布线32。即,第二电感器布线22在第一端部22a具有焊盘部,在焊盘部与第三柱状布线33直接连接。第二电感器布线22的第二端部22b与第一电感器布线21的第二端部21b共通。
在从Z方向观察时,第一电感器布线21的第一端部21a和第二电感器布线22的第一端部22a位于基体10的第一侧面10c侧。在从Z方向观察时,第一电感器布线21的第二端部21b和第二电感器布线22的第二端部22b位于基体10的第二侧面10d侧。
第一引出布线201连接于第一电感器布线21的第一端部21a以及第二电感器布线22的第一端部22a的每一个,第一引出布线201从第一侧面10c露出。第二引出布线202连接于第一电感器布线21的第二端部21b以及第二电感器布线22的第二端部22b,第二引出布线202从第二侧面10d露出。
第一引出布线201以及第二引出布线202是在电感器部件1的制造过程中,在形成第一电感器布线21、第二电感器布线22的形状之后,与追加进行电镀时的供电布线连接的布线。通过该供电布线,在将电感器部件1分片化之前的电感器基板状态下,能够容易地追加进行电镀,能够使布线间距离变窄。另外,通过追加进行电镀,使第一电感器布线21、第二电感器布线22的布线间距离变窄,由此能够提高第一电感器布线21、第二电感器布线22的磁耦合。另外,通过设置第一引出布线201以及第二引出布线202,在电感器部件1的分片化时的基体10的切断时,能够确保强度,能够提高制造时的成品率。
第一柱状布线31~第三柱状布线33从各电感器布线21、22沿Z方向延伸,并贯通第二磁性层12的内部。柱状布线相当于技术方案中记载的“垂直布线”。
第一柱状布线31从设置在第一电感器布线21的第一端部21a的上表面上的导电性保护膜90的上表面延伸至基体10的第一主面10a,第一柱状布线31的端面从基体10的第一主面10a露出。第二柱状布线32从设置在第一电感器布线21的第二端部21b的上表面上的导电性保护膜90的上表面延伸至基体10的第一主面10a,第二柱状布线32的端面从基体10的第一主面10a露出。第三柱状布线33从设置在第二电感器布线22的第一端部22a的上表面上的导电性保护膜90的上表面延伸至基体10的第一主面10a,第三柱状布线33的端面从基体10的第一主面10a露出。“柱状布线的端面从基体的第一主面露出”不仅包括柱状布线的端面全部露出于电感器部件1的外部的情况,还包括柱状布线的端面的一部分或者全部被外部端子等覆盖的情况。
因此,第一柱状布线31、第二柱状布线32以及第三柱状布线33自第一电感器布线21、第二电感器布线22沿与第一主面10a正交的方向呈直线状伸长至从上述第一主面10a露出的端面。由此,能够使第一外部端子41、第二外部端子42、第三外部端子43与第一电感器布线21、第二电感器布线22以更短的距离连接,从而能够实现电感器部件1的低电阻化、高电感化。第一柱状布线31~第三柱状布线33由导电性材料构成。第一柱状布线31~第三柱状布线33由与电感器布线21、22相同的材料构成,优选包含Ag元素及Cu元素中的至少一种。由此,能够进一步降低第一柱状布线31~第三柱状布线33的电阻。导电性材料可以是导电膏,例如可以是Ag膏。
此外,在用由非磁性体构成的绝缘层覆盖第一电感器布线21、第二电感器布线22的情况下,第一柱状布线31~第三柱状布线33也可以经由贯通绝缘层的通孔布线电连接于第一电感器布线21、第二电感器布线22。通孔布线是线宽(直径、截面积)比柱状布线小的导体。在该情况下,技术方案中记载的“垂直布线”由通孔布线和柱状布线构成。另外,在该情况下,导电性保护膜可以形成于覆盖通孔布线的侧面及底面的位置,也可以不形成于通孔布线的周围。
导电性保护膜90保护第一柱状布线31~第三柱状布线33免受第二磁性层12的磁性粉的影响。导电性保护膜90具有比第一柱状布线31~第三柱状布线33高的硬度。本说明书中记载的“硬度”能够通过维氏硬度测定而求出。但是,在维氏硬度测定困难的情况下,例如也可以通过EDX(Energy Dispersive X-ray spectroscopy:能量色散X射线光谱仪)等对评价对象进行元素分析,并参照所判明的金属元素的块状金属的硬度数据作为“硬度”。另外,导电性保护膜的“导电性”是指电阻率为10-6Ω·m以下。
导电性保护膜90例如包含Ti元素、Ni元素、Fe元素以及Cu元素中的至少一种。Ti与有机树脂的密接性优异,具有比电感器布线21、22的导电材料所使用的Cu及Ag高的硬度。Ni也具有比Cu及Ag高的硬度。另外,由于Ni是磁性金属,因此在导电性保护膜90包含Ni的情况下,能够提高电感器部件1的电感。Fe及Cu与磁性材料及第一柱状布线31~第三柱状布线33的亲和性高。特别优选导电性保护膜90由Ti构成。由此,在采用Ti作为种子层的情况下,能够由与种子层相同的材料形成导电性保护膜90,因此能够容易地制造电感器部件1。导电性保护膜90可以是单层,也可以由多层构成。
导电性保护膜90覆盖第一柱状布线31~第三柱状布线33的各柱状布线的侧面及底面。具体而言,导电性保护膜90覆盖第一柱状布线31的侧面31s及底面31b、第二柱状布线32的侧面32s及底面32b、以及第三柱状布线33的侧面33s及底面33b。侧面31s、侧面32s以及侧面33s沿着与第一主面10a正交的方向(Z方向)延伸。将第一柱状布线31的侧面31s覆盖的导电性保护膜90在第一主面10a露出。将第一柱状布线31的侧面31s覆盖的导电性保护膜90与第二磁性层12接触。将第一柱状布线31的底面31b覆盖的导电性保护膜90与第一电感器布线21的第一端部21a的上表面接触。换言之,将第一柱状布线31的底面31b覆盖的导电性保护膜90设置在第一柱状布线31与第一电感器布线21之间,并将第一柱状布线31与第一电感器布线21电连接。由此,在形成第一柱状布线31时也能够形成导电性保护膜90,因此能够容易地制造电感器部件1。
同样地,将第二柱状布线32的侧面32s覆盖的导电性保护膜90在第一主面10a露出。将第二柱状布线32的侧面32s覆盖的导电性保护膜90与第二磁性层12接触。将第二柱状布线32的底面32b覆盖的导电性保护膜90与第一电感器布线21的第二端部21b的上表面接触。换言之,将第二柱状布线32的底面32b覆盖的导电性保护膜90设置在第二柱状布线32与第一电感器布线21之间,并将第二柱状布线32与第一电感器布线21电连接。由此,在形成第二柱状布线32时也能够形成导电性保护膜90,因此能够容易地制造电感器部件1。另外,将第三柱状布线33的侧面33s覆盖的导电性保护膜90在第一主面10a露出。将第三柱状布线33的侧面33s覆盖的导电性保护膜90与第二磁性层12接触。将第三柱状布线33的底面33b覆盖的导电性保护膜90与第二电感器布线22的第一端部22a的上表面接触。换言之,将第三柱状布线33的底面33b覆盖的导电性保护膜90设置在第三柱状布线33与第一电感器布线21之间,并将第三柱状布线33与第二电感器布线22电连接。由此,在形成第三柱状布线33时也能够形成导电性保护膜90,因此能够容易地制造电感器部件1。
第一外部端子41~第三外部端子43设置于基体10的第一主面10a。第一外部端子41~第三外部端子43由导电性材料构成,例如是低电阻且耐应力性优异的Cu、耐腐蚀性优异的Ni、焊料润湿性和可靠性优异的Au从内侧朝向外侧依次排列的三层结构。
第一外部端子41与第一柱状布线31的从基体10的第一主面10a露出的端面接触,并与第一柱状布线31电连接。由此,第一外部端子41与第一电感器布线21的第一端部21a电连接。第二外部端子42与第二柱状布线32的从基体10的第一主面10a露出的端面接触,并与第二柱状布线32电连接。由此,第二外部端子42与第一电感器布线21的第二端部21b以及第二电感器布线22的第二端部22b电连接。第三外部端子43与第三柱状布线33的端面接触,与第三柱状布线33电连接,与第二电感器布线22的第一端部22a电连接。
第一电感器布线21的下表面以及第二电感器布线22的下表面分别被绝缘层61覆盖。绝缘层61由不包含磁性体的绝缘性材料构成,例如由环氧系树脂、苯酚系树脂、聚酰亚胺系树脂等树脂材料构成。这样,电感器布线21、22的至少一部分被绝缘层61覆盖,由此能够确保电感器布线21、22与第一磁性层11之间的绝缘性。此外,绝缘层61也可以包含二氧化硅等非磁性体的填料,在该情况下,能够提高绝缘层61的强度或加工性、电特性。绝缘层61相当于技术方案中记载的“第二绝缘层”。
图3是图2B的A部的放大图。如图3所示,第二磁性层12包含多种磁性粉100、和含有多种磁性粉100的树脂101。至少一种磁性粉100以Fe元素为主成分。磁性粉100以Fe元素为主成分是指磁性粉100由Fe单体,或者在元素量中Fe是最大的元素量的Fe系合金构成,例如是FeSi、FeSiCr、FeSiAl、FeNi等金属磁性粉。此外,磁性粉100可以是非晶构造,也可以是晶体构造。另外,多种磁性粉100也可以包含不以Fe元素为主成分的磁性粉。
第三柱状布线33的侧面33s被导电性保护膜90覆盖。在导电性保护膜90中,与第三柱状布线33的侧面33s相反侧的表面90s和第二磁性层12接触。在本实施方式中,导电性保护膜90的表面90s与多种磁性粉100的至少一种(图3的附图标记C所示的磁性粉)接触。而且,该接触的磁性粉100不进入到第三柱状布线33的侧面33s地接触。由此,能够减小第三柱状布线与磁性粉100的导通路径,能够抑制第三柱状布线33与其他柱状布线31、32之间的泄漏路径的形成。此外,以第三柱状布线33为例进行了说明,但第一柱状布线31及第二柱状布线32也是同样的。
这里,“磁性粉不进入到柱状布线(垂直布线)的侧面”是指磁性粉相对于柱状布线的侧面的主要平面,不进入到比该平面靠内侧。因此,如果磁性粉的整体位于比该平面靠外侧的位置,则即使磁性粉进入到导电性保护膜,磁性粉也不会进入到柱状布线的侧面。另一方面,“磁性粉进入到柱状布线(垂直布线)的侧面”是指在柱状布线的侧面存在凹部,与该凹部对应的磁性粉的至少一部分进入到比上述平面靠内侧。
根据电感器部件1,第一柱状布线31~第三柱状布线33的侧面31s~33s被硬度比第一柱状布线31~第三柱状布线33高的导电性保护膜90覆盖。因此,能够减少导电性保护膜90及磁性粉100对于第一柱状布线31~第三柱状布线33的进入。由此,能够减小进入部分处的第一柱状布线31~第三柱状布线33与导电性保护膜90的接触面积,并且能够减小导电性保护膜90与磁性粉100的接触面积,能够减小第一柱状布线31~第三柱状布线33与磁性粉100的导通路径。其结果,能够抑制第一柱状布线31~第三柱状布线33的各柱状布线间的泄漏路径的形成。
另外,由于能够通过导电性保护膜90来抑制泄漏路径的形成,因此能够使第二磁性层12的填充量比以往大,从而能够提高电感器部件1的电感。
另外,由于多个电感器布线21、22配置在与第一主面10a平行的同一平面,且相互电分离,因此能够构成电感器阵列,使电感的密度增加。
另外,第一柱状布线31~第三柱状布线33的端面从基体10的第一主面10a露出,将第一柱状布线31~第三柱状布线33的各侧面覆盖的导电性保护膜90也在第一主面10a露出。由此,在第一主面10a上,第一柱状布线31~第三柱状布线33的露出面被高硬度的导电性保护膜90包围,因此在磨削第一主面10a时,能够抑制第一柱状布线31~第三柱状布线33沿着第一主面10a伸长。此外,第一柱状布线31~第三柱状布线33的端面和导电性保护膜90露出于第一主面10a,但露出于电感器部件1的外部并不是必须的。即,也可以如本实施方式那样,第一柱状布线31~第三柱状布线33的端面和导电性保护膜90被第一外部端子41~第三外部端子43覆盖。
另外,由于导电性保护膜90具有导电性,因此与在第一柱状布线31~第三柱状布线33的侧面设置绝缘膜的情况相比,不会降低电感的取得效率,而能够确保电感。
优选第一外部端子41与第一柱状布线31及导电性保护膜90的至少一部分直接连接。另外,第二外部端子42与第二柱状布线32及导电性保护膜90的至少一部分直接连接。另外,第三外部端子43与第三柱状布线33及导电性保护膜90的至少一部分直接连接。根据该结构,能够降低第一外部端子41~第三外部端子43与第一柱状布线31~第三柱状布线33之间的电阻。
优选在第一柱状布线31~第三柱状布线33的与延伸方向正交的截面(即,与XY平面平行的截面)中,导电性保护膜90的厚度(图2A所示的t1)小于第一柱状布线31~第三柱状布线33的各柱状布线的各当量圆直径,导电性保护膜90的电阻率大于第一柱状布线31~第三柱状布线33的电阻率。导电性保护膜90的厚度例如为1μm以下。根据该结构,由于导电性保护膜90的电阻率大于第一柱状布线31~第三柱状布线33的电阻率,因此能够进一步抑制泄漏路径的形成。另外,由于导电性保护膜90的厚度相对较薄,因此在由第一柱状布线31和导电性保护膜90构成的电流路径中,电阻率低的第一柱状布线31所占的比例增大。其结果,能够抑制该电流路径中的电阻增大。第二柱状布线32及第三柱状布线33也是同样的。
优选在第一柱状布线31~第三柱状布线33的与延伸方向正交的截面中,导电性保护膜90的厚度为第一柱状布线31~第三柱状布线33的各柱状布线的各当量圆直径的1/10以下。根据该结构,能够进一步抑制导电性保护膜90的电阻增大。
优选导电性保护膜90的硬度比磁性粉100的硬度高。根据该结构,能够进一步抑制磁性粉100对于第一柱状布线31~第三柱状布线33的进入。
优选导电性保护膜90的硬度比磁性粉100的硬度低。根据该结构,由于磁性粉100能够进入到导电性保护膜90,因此能够利用锚固效果来提高导电性保护膜90与第二磁性层12的密接性。
优选多种磁性粉100包含硬度比导电性保护膜90高的磁性粉100、和硬度比导电性保护膜90低的磁性粉100。根据该结构,能够抑制磁性粉100对于第一柱状布线31~第三柱状布线33的进入,并且提高导电性保护膜90与第二磁性层12的密接性。
(制造方法)
接下来,对电感器部件1的制造方法进行说明。图4A至图4I对应于图1的B-B截面(图2B)。
如图4A所示,准备基底基板70。基底基板70例如由陶瓷、玻璃、硅等无机材料构成。在基底基板70的主面上涂敷基底绝缘层71,使基底绝缘层71固化。
如图4B所示,在基底绝缘层71上涂敷第二绝缘层61,使用光刻法来形成规定图案并使其固化。
如图4C所示,通过溅射法或蒸镀法等公知的方法,在基底绝缘层71及第二绝缘层61上形成种子层200。然后,贴附DFR(干膜抗蚀剂)75,使用光刻法在DFR75形成规定图案。规定图案是与第二绝缘层61上的设置第一电感器布线21及第二电感器布线22的位置对应的贯通孔。
如图4D所示,对种子层200供电,并且使用电镀法在第二绝缘层61上形成第一电感器布线21及第二电感器布线22。然后,剥离DFR75,对种子层200进行蚀刻。这样,在基底基板70的主面上形成第一电感器布线21及第二电感器布线22。此外,在图4D~图4I中,为了方便,省略了种子层200的记载。
如图4E所示,再次贴附DFR75,并使用光刻法在DFR75形成规定图案。规定图案是与第一电感器布线21及第二电感器布线22上的设置第一柱状布线31、第二柱状布线32及第三柱状布线33和导电性保护膜90的位置对应的贯通孔。然后,通过溅射法,在该贯通孔的内表面形成导电性保护膜90。此时,使用掩膜,使得在贯通孔的内表面以外没有形成导电性保护膜90。掩膜例如是在与贯通孔对应的位置具有开口部的遮蔽板。
如图4F所示,使用电镀在第一电感器布线21及第二电感器布线22上形成第一柱状布线31、第二柱状布线32以及第三柱状布线33。此时,从第一电感器布线21及第二电感器布线22供电。然后,剥离DFR75。由此,侧面31s~33s及底面31b~33b被导电性保护膜90覆盖的第一柱状布线31~第三柱状布线33被形成。此外,例如也可以通过溅射法在DFR75上及贯通孔的内侧整个面形成导电性保护膜90,将导电性保护膜90作为种子层通过镀覆形成第一柱状布线31~第三柱状布线33。此时,由于通过镀覆在DFR75上也形成导体,因此优选通过CMP、磨削等除去不必要的导体。
如图4G所示,将成为第二磁性层12的磁性片材从基底基板70的主面的上方朝向第一电感器布线21及第二电感器布线22压接,由第二磁性层12覆盖第一电感器布线21及第二电感器布线22、第一柱状布线31、第二柱状布线32及第三柱状布线33、以及导电性保护膜90。然后,磨削第二磁性层12的上表面,使第一柱状布线31、第二柱状布线32及第三柱状布线33、和导电性保护膜90的端面从第二磁性层12的上表面露出。此外,为了降低由磁性粉的环境负荷引起的劣化,有时使用由玻璃、硅等无机材料、树脂等形成的表面保护膜。
如图4H所示,通过研磨除去基底基板70及基底绝缘层71。此时,也可以将基底绝缘层71作为剥离层,通过剥离而除去基底基板70及基底绝缘层71。然后,将成为第一磁性层11的其他磁性片材从第一电感器布线21及第二电感器布线22的下方朝向第一电感器布线21及第二电感器布线22压接,由第一磁性层11覆盖第一电感器布线21及第二电感器布线22。然后,将第一磁性层11磨削至规定的厚度。
如图4I所示,沿切断线D将电感器部件1分片化。然后,通过非电解镀覆,在第一柱状布线31~第三柱状布线33形成金属膜,形成第一外部端子41、第二外部端子42以及第三外部端子43。由此,如图2B所示,制造电感器部件1。
(变形例)
图5是变形例所涉及的电感器部件的示意剖视图。图5是与图3对应的剖视图。如图5所示,导电性保护膜90也可以由多层构成。具体而言,导电性保护膜90也可以由从第三柱状布线33侧起依次第一层901和第二层902构成。例如,第一层901是Ti层,第二层902是Cu层。导电性保护膜90的层数也可以为3层以上。根据上述结构,能够适当地调整导电性保护膜90的密接性、应力等各种特性。此外,将第一柱状布线31及第二柱状布线32的侧面覆盖的导电性保护膜90也是同样的。
优选导电性保护膜90的各层的硬度互不相同。金属若硬度变低则密接性变高。因此,根据上述结构,能够适当地调整导电性保护膜90的密接性。
优选导电性保护膜90的各层的电阻率互不相同。根据上述结构,能够适当地调整导电性保护膜90的密接性、应力等各种特性。
<第二实施方式>
图6是表示电感器部件的第二实施方式的示意剖视图。第二实施方式与第一实施方式的不同之处在于柱状布线及导电性保护膜的侧面的结构。以下对该不同的结构进行说明。此外,在第二实施方式中,与第一实施方式相同的附图标记是与第一实施方式相同的结构,因此省略其说明。
如图6所示,第三柱状布线33的侧面33s的形状是凹凸形状。另外,导电性保护膜90的表面形状具有与侧面33s的凹凸形状对应的凹凸形状。该凹凸形状通过磁性粉100进入于第三柱状布线33而形成。但是,由于存在硬度较高的导电性保护膜90,因此即使在磁性粉100进入于第三柱状布线33的情况下,也能够使进入量比以往小,能够抑制泄漏路径的形成。另外,通过上述凹凸形状,能够确保第三柱状布线33及导电性保护膜90与第二磁性层12的密接性。这样,根据本实施方式,与以往相比,能够抑制泄漏路径的形成,并且能够确保第三柱状布线33及导电性保护膜90与第二磁性层12的密接性。此外,第一柱状布线31及第二柱状布线32和覆盖它们的侧面的导电性保护膜90也是同样的。
<第三实施方式>
图7是表示电感器部件的第三实施方式的示意剖视图。第三实施方式与第二实施方式的不同之处在于导电性保护膜的侧面的结构。以下对该不同的结构进行说明。此外,在第三实施方式中,与第二实施方式相同的附图标记是与第二实施方式相同的结构,因此省略其说明。
如图7所示,多种磁性粉100的至少一种(附图标记D1所示的磁性粉)不进入到第三柱状布线33,而进入到导电性保护膜90。在本实施方式中,第三柱状布线33的导电材料优选为具有空隙的导电膏。导电膏例如是Ag膏。此外,在图7中,附图标记D2所示的磁性粉100不进入到导电性保护膜90,而进入到第三柱状布线33。另外,附图标记D3所示的磁性粉100不进入到第三柱状布线33及导电性保护膜90,而与导电性保护膜90接触。另外,附图标记D4所示的磁性粉100进入到第三柱状布线33及导电性保护膜90双方。根据本实施方式,由于磁性粉100也进入到导电性保护膜90,因此能够进一步提高导电性保护膜90与第二磁性层12的密接性。
<第四实施方式>
图8是表示电感器部件的第四实施方式的示意剖视图。图9是图8的A-A剖视图。第四实施方式与第一实施方式的不同之处在于电感器布线、垂直布线、导电性保护膜以及外部端子的结构。以下对该不同的结构进行说明。此外,在第四实施方式中,与第一实施方式相同的附图标记是与第一实施方式相同的结构,因此省略其说明。
如图8及图9所示,电感器部件1A具有基体10、第一电感器布线21A及第二电感器布线22A、绝缘层15、第一垂直布线51(第一柱状布线31A、通孔布线25)及第二垂直布线52(第二柱状布线32A、第二连接布线82、通孔布线25)、导电性保护膜90A、第一外部端子41A及第二外部端子42A以及包覆膜50。第一电感器布线21A及第二电感器布线22A、绝缘层15、第一垂直布线51及第二垂直布线52以及导电性保护膜90A设置在基体10内。第一外部端子41A、第二外部端子42A和包覆膜50设置在基体10的第一主面10a上。基体10具有沿着正Z方向依次层叠的第一磁性层11及第二磁性层12。
第一电感器布线21A是设置在第二电感器布线22A的上方,并沿着基体10的第一主面10a呈螺旋形状延伸的布线。第一电感器布线21A的匝数优选超过1圈。由此,能够提高电感。例如,从Z方向观察,第一电感器布线21A从外周端21b朝向内周端21a沿顺时针方向呈漩涡状卷绕。第一电感器布线21A的导电材料与第一实施方式所涉及的第一电感器布线21的导电材料相同。
第二电感器布线22A是沿着基体10的第一主面10a呈螺旋形状延伸的布线。第二电感器布线22A的匝数优选超过1圈。由此,能够提高电感。从Z方向观察,第二电感器布线22A从内周端22a朝向外周端22b沿顺时针方向呈漩涡状卷绕。第二电感器布线22A配置在第一电感器布线21A与第一磁性层11之间。由此,第一电感器布线21A及第二电感器布线22A分别沿与第一主面10a正交的方向(Z方向)排列配置。第二电感器布线22A的导电材料与第一实施方式所涉及的第一电感器布线21的导电材料相同。第一电感器布线21A的外周端21b及第二电感器布线22A的外周端22b相当于技术方案中记载的“端部”。
第一电感器布线21A的外周端21b经由该外周端21b的上侧的导电性保护膜90A及第一垂直布线51(通孔布线25及第一柱状布线31A)与第一外部端子41A连接。第一电感器布线21A的内周端21a经由该内周端21a的下侧的未图示的通孔布线25与第二电感器布线22A的内周端22a连接。
第二电感器布线22A的外周端22b经由该外周端22b的上侧的第二垂直布线52(第二柱状布线32A、第二连接布线82以及通孔布线25)及导电性保护膜90A与第二外部端子42连接。通过以上的结构,第一电感器布线21A及第二电感器布线22A串联连接,并与第一外部端子41及第二外部端子42电连接。
此外,在本实施方式中,第一连接布线81设置于与第二电感器布线22A相同的层。第一连接布线81配置于第一电感器布线21A的外周端21b的下侧(反Z方向),且经由通孔布线25仅连接于第一电感器布线21A的下表面。第一连接布线81不与第二电感器布线22A连接,而是电独立的。通过设置第一连接布线81,能够将第一电感器布线21A的外周端21b设置于与第一电感器布线21A的卷绕部分相同的层,从而能够抑制断线等。
绝缘层15是形成在第一磁性层11上的膜状的层,至少包覆第一电感器布线21A、第二电感器布线22A。具体而言,绝缘层15覆盖第一电感器布线21A、第二电感器布线22A的所有底面及侧面,并覆盖第一电感器布线21A、第二电感器布线22A的上表面的除了与通孔布线25连接的连接部分之外的部分。绝缘层15在与第一电感器布线21A、第二电感器布线22A的内周部分对应的位置具有孔部。第一磁性层11的上表面与第二电感器布线22A的底面之间的绝缘层15的厚度例如为10μm以下。
绝缘层15由不含有磁性体的绝缘性材料构成,例如由环氧系树脂、苯酚系树脂、聚酰亚胺系树脂等树脂材料构成。此外,绝缘层15也可以包含二氧化硅等非磁性体的填料,在该情况下,能够提高绝缘层15的强度或加工性、电特性。绝缘层15相当于技术方案中记载的“第二绝缘层”。
第一磁性层11与第二磁性层12及绝缘层15各自的底面密接。第二磁性层12配置在第一磁性层11的上方。第一电感器布线21A、第二电感器布线22A配置在第一磁性层11与第二磁性层12之间。第二磁性层12沿着绝缘层15形成,以便不仅覆盖第一电感器布线21A、第二电感器布线22A的上方,而且覆盖第一电感器布线21A、第二电感器布线22A的内周部分。
第一垂直布线51由导电性材料构成,位于第一电感器布线21A的上方,沿Z方向延伸,贯通第二磁性层12的内部。第一垂直布线51包括:通孔布线25,位于第一电感器布线21A的外周端21b的上方且沿Z方向延伸;和第一柱状布线31A,从该通孔布线25向正Z方向延伸,贯通第二磁性层12的内部。
第二垂直布线52由导电性材料构成,位于第二电感器布线22A的上方,沿Z方向延伸,贯通绝缘层15及第二磁性层12的内部。第二垂直布线52包括:位于第二电感器布线22A的外周端22b的上方且沿Z方向延伸的通孔布线25;从该通孔布线25向正Z方向延伸并贯通绝缘层15的内部的第二连接布线82;位于该第二连接布线82的上方并经由导电性保护膜90A与该第二连接布线82电连接的通孔布线25;以及从该通孔布线25向正Z方向延伸并贯通第二磁性层12的内部的第二柱状布线32A。第一垂直布线51、第二垂直布线52由与第一电感器布线21A相同的材料构成。
第一垂直布线51、第二垂直布线52的布线长度(图9所示的附图标记L1)大于第一电感器布线21A在与第一主面10a正交的方向上的厚度(图9所示的附图标记t2)。这里,垂直布线的布线长度是指垂直布线的延伸方向(Z方向)的长度。另外,如本实施方式那样,在垂直布线包括通孔布线及连接布线中的至少一方的情况下,“垂直布线的布线长度”是指柱状布线的布线长度。根据上述结构,与第一垂直布线51、第二垂直布线52的布线长度小于第一电感器布线21A的厚度的情况相比,能够增大第二磁性层12的体积,即基体10的体积,因此能够提高电感器部件1A的电感。
导电性保护膜90A是保护第一垂直布线51、第二垂直布线52免受第二磁性层12的磁性粉的影响的保护膜。导电性保护膜90A具有比第一垂直布线51、第二垂直布线52高的硬度。构成导电性保护膜90A的材料与第一实施方式相同即可。
导电性保护膜90A覆盖第一垂直布线51及第二垂直布线52的侧面的至少一部分。具体而言,导电性保护膜90A覆盖第一垂直布线51(通孔布线25及第一柱状布线31A)的侧面及底面、和第二垂直布线52中的第二柱状布线32A及从第二柱状布线32A向下方延伸的通孔布线25的侧面及底面。将第一柱状布线31A的侧面覆盖的导电性保护膜90A与第二磁性层12接触。将从第一柱状布线31A向下方延伸的通孔布线25(以下,称为“第一通孔布线”)的侧面覆盖的导电性保护膜90A与绝缘层15接触。将第一通孔布线25的底面覆盖的导电性保护膜90A与第一电感器布线21A的外周端21b的上表面接触。换言之,将第一通孔布线25的底面覆盖的导电性保护膜90A设置在第一通孔布线25与第一电感器布线21A之间,并将第一通孔布线25与第一电感器布线21A电连接。
将第二柱状布线32A的侧面覆盖的导电性保护膜90A与第二磁性层12接触。将从第二柱状布线32A向下方延伸的通孔布线25(以下,称为“第二通孔布线”)的侧面覆盖的导电性保护膜90A与绝缘层15接触。将第二通孔布线25的底面覆盖的导电性保护膜90A与第二连接布线82的上表面接触。换言之,将第二通孔布线25的底面覆盖的导电性保护膜90A设置在第二通孔布线25与第二连接布线82之间,并将第二通孔布线25与第二连接布线82电连接。通过以上的结构,第一垂直布线51及第二垂直布线52的侧面中的未被绝缘层15覆盖的侧面被导电性保护膜90A覆盖。
第一外部端子41A、第二外部端子42A由导电性材料构成,例如是低电阻且耐应力性优异的Cu、耐腐蚀性优异的Ni、焊料润湿性和可靠性优异的Au从内侧向外侧依次排列的三层结构。Cu/Ni/Au各层的厚度例如为5/5/0.01μm。
第一外部端子41A设置于第二磁性层12的上表面(第一主面10a),将从该上表面露出的第一柱状布线31A的端面覆盖。由此,第一外部端子41A与第一电感器布线21A的外周端21b电连接。第二外部端子42A设置于第二磁性层12的上表面,将从该上表面露出的第二柱状布线32A的端面覆盖。由此,第二外部端子42A与第二电感器布线22A的外周端22b电连接。
第一外部端子41A、第二外部端子42A优选被实施防锈处理。这里,防锈处理是指用Ni及Au,或者Ni及Sn等进行被膜。由此,能够抑制由焊料引起的铜被侵蚀、生锈,从而能够提供安装可靠性高的电感器部件1A。
包覆膜50由绝缘性材料构成,设置在第二磁性层12的上表面,使第一柱状布线31A、第二柱状布线32A以及第一外部端子41A、第二外部端子42A的端面露出。通过包覆膜50,能够抑制在第一外部端子41A与第二外部端子42A之间短路。包覆膜50相当于技术方案中记载的“第一绝缘层”。此外,包覆膜50也可以形成于第一磁性层11的下表面侧。
根据本实施方式,第一垂直布线51、第二垂直布线52的侧面中的未被绝缘层15覆盖的侧面被硬度比第一垂直布线51、第二垂直布线52高的导电性保护膜90A覆盖。因此,能够减少导电性保护膜90A及磁性粉100对于第一垂直布线51、第二垂直布线52的进入。由此,能够减小进入部分处的第一垂直布线51、第二垂直布线52与导电性保护膜90A的接触面积,并且能够减小导电性保护膜90A与磁性粉100的接触面积,能够减小第一垂直布线51、第二垂直布线52与磁性粉100的导通路径。其结果,能够抑制第一垂直布线51、第二垂直布线52的各垂直布线间的泄漏路径的形成。
另外,由于多个电感器布线21A、22A沿与第一主面10a正交的方向排列配置,并串联电连接,因此与电感器布线仅为一个的情况相比,能够提高电感。
(制造方法)
接下来,对电感器部件1A的制造方法进行说明。图10A至图10L对应于图8的A-A截面(图9)。
如图10A所示,准备基底基板70。在基底基板70的主面上涂敷基底绝缘层71,使基底绝缘层71固化。在基底绝缘层71上涂敷第二绝缘层15,使用光刻法来形成规定图案并使其固化。
如图10B所示,通过溅射法或蒸镀法等公知的方法,在基底绝缘层71及第二绝缘层15上形成种子层200。种子层200例如是Ti/Cu。然后,贴附DFR(干膜抗蚀剂)75,并使用光刻法在DFR75形成规定图案。规定图案是与第二绝缘层15上的设置第二电感器布线22A、第一连接布线81以及第一引出布线201、第二引出布线202的位置对应的贯通孔。
如图10C所示,对种子层200供电,并且使用电镀法在第二绝缘层15上形成第二电感器布线22A、第一连接布线81以及第一引出布线201、第二引出布线202。然后,剥离DFR75,对种子层200进行蚀刻。此外,在图10C~图10L中,为了方便,省略了种子层200的记载。
如图10D所示,进一步涂敷第二绝缘层15,以便覆盖第二电感器布线22A、第一连接布线81、第一引出布线201、第二引出布线202以及基底绝缘层71的露出面。然后,使用光刻法,形成与设置通孔布线25的位置对应的通孔15a、和与成为磁路的部分对应的贯通孔,使第二绝缘层15固化。
如图10E所示,通过溅射法或蒸镀法等公知的方法,在基底绝缘层71及第二绝缘层15上形成未图示的种子层。种子层例如是Ti/Cu。然后,贴附DFR,使用光刻法在DFR来形成规定图案。此时,在成为磁路的部分残留DFR,保护成为磁路的部分。规定图案是与第二绝缘层15上的设置第一电感器布线21A及第二连接布线82、和第二电感器布线22A上及第一连接布线81上的通孔布线25的位置对应的贯通孔。然后,对种子层供电,并且使用电镀法,在通孔15a内形成通孔布线25,在第二绝缘层15上形成第一电感器布线21A及第二连接布线82。然后,剥离DFR75,对种子层进行蚀刻。
如图10F所示,进一步涂敷第二绝缘层15,以便覆盖第一电感器布线21A及基底绝缘层71的露出面。然后,使用光刻法,形成与设置通孔布线25的位置对应的通孔15a、和与成为磁路的部分对应的贯通孔,使第二绝缘层15固化。固化后的第二绝缘层15成为图7所示的绝缘层15。
如图10G所示,再次贴附DFR75,使用光刻法在DFR75形成规定图案。此时,在成为磁路的部分残留DFR,保护成为磁路的部分。规定图案是与设置第一垂直布线51(第一柱状布线31A及第一通孔布线25)、第二垂直布线52中的第二柱状布线32A及第二通孔布线25、以及导电性保护膜90A的位置对应的贯通孔。然后,通过溅射法,在该贯通孔的内表面形成导电性保护膜90A。此时,使用掩膜,使得在贯通孔的内表面以外没有形成导电性保护膜90A。或者,也可以使用非电解镀覆法,在贯通孔的内表面形成导电性保护膜90A。
如图10H所示,对第一电感器布线21A及第二电感器布线22A供电,并且使用电镀法在上述贯通孔内形成第一垂直布线51、和第二垂直布线52中的第二柱状布线32A及第二通孔布线25。然后,剥离DFR75,将成为第二磁性层12的磁性片材从第一电感器布线21A的上方朝向第一电感器布线21A压接。由此,由第二磁性层12覆盖第二绝缘层15和导电性保护膜90A,该导电性保护膜90A覆盖第一柱状布线31A、第二柱状布线32A的侧面。然后,使第二磁性层12固化,磨削其上表面,使第一柱状布线31A、第二柱状布线32A以及导电性保护膜90A的端面从第二磁性层12的上表面露出。
如图10I所示,在第二磁性层12的上表面涂敷第三绝缘层50。然后,使用光刻法将第三绝缘层50形成为规定图案并使其固化。规定图案是第三绝缘层能够将第二磁性层12的上表面中的除了形成第一外部端子41A、第二外部端子42A的区域之外的区域覆盖的图案。固化后的第三绝缘层50成为图7所示的包覆膜50。
如图10J所示,通过研磨来除去基底基板70及基底绝缘层71。此时,也可以将基底绝缘层71作为剥离层,通过剥离而除去基底基板70及基底绝缘层71。然后,将成为第一磁性层11的其他磁性片材从第二电感器布线22A的下方朝向第二电感器布线22A压接,由第一磁性层11覆盖第二绝缘层15及第二磁性层12的下表面。然后,使第一磁性层11固化,并磨削至规定的厚度。
如图10K所示,通过非电解镀覆形成第一外部端子41A、第二外部端子42A,以便覆盖从第一主面10a露出的第一柱状布线31A、第二柱状布线32A以及导电性保护膜90A的端面。第一外部端子41A、第二外部端子42A例如是从第一主面10a侧依次层叠的Cu/Ni/Au。此外,在形成第一外部端子41A、第二外部端子42A之前,也可以将未图示的Pd等催化剂应用于第一外部端子41A、第二外部端子42A与基体10的上表面、第一柱状布线31A、第二柱状布线32A的端面以及导电性保护膜90A的端面接触的部分。
如图10L所示,沿切断线D将电感器部件1A分片化。如以上那样,如图7所示,制造电感器部件1A。
<第五实施方式>
图11是表示电感器部件的第五实施方式的示意剖视图。第五实施方式与第四实施方式的不同之处在于垂直布线、导电性保护膜以及磁性层的结构。以下对该不同的结构进行说明。其他构造与第四实施方式相同,因此标注与第一实施方式相同的附图标记,省略其说明。
如图11所示,设置有从第一电感器布线21A的第一外周端21b的上表面延伸至第一主面10a的第一柱状布线31B(第一垂直布线51B)。第一柱状布线31B贯通第二磁性层12,并与第一外部端子41A连接。设置有从第二连接布线82的上表面延伸至第一主面10a的第二柱状布线32B。第二柱状布线32B贯通第二磁性层12,并与第二外部端子42A连接。在本实施方式中,与第四实施方式不同,在第一电感器布线21A与第一柱状布线31B之间以及第二连接布线82与第二柱状布线32B之间没有设置通孔布线。另外,在本实施方式中,第二垂直布线52B由第二连接布线82、连接该第二连接布线82和第二电感器布线22A的通孔布线25、以及第二柱状布线32B构成。导电性保护膜90B覆盖第一柱状布线31B的侧面和第二柱状布线32B的侧面。
柱状布线31B、32B的布线长度L2大于电感器布线21A、22A在与第一主面10a正交的方向(Z方向)上的厚度t2。由此,与布线长度L2小于厚度t2的情况相比,能够增大第二磁性层12的体积,即基体10的体积,因此能够提高电感器部件1B的电感。
绝缘层15B覆盖第一电感器布线21A的侧面中的除了构成第一电感器布线21A的内周的侧面以外的所有侧面和底面。对于第一电感器布线21A的上表面,绝缘层15B覆盖除了与第一柱状布线31B连接的连接部分、最上层的第一引出布线201的上表面、最上层的第二引出布线202的上表面、以及构成第一电感器布线21A的内周侧的匝的部分的上表面之外的部分。设置在第一电感器布线21A的上表面的绝缘层15B接触于将第一柱状布线31B的侧面覆盖的导电性保护膜90B的一部分、和将第二柱状布线32B的侧面覆盖的导电性保护膜90B的一部分。即,导电性保护膜90B与绝缘层15B和第二磁性层12双方接触。另外,绝缘层15B覆盖第二电感器布线22A的所有底面及侧面,并覆盖第二电感器布线22A的上表面的除了与通孔布线25连接的连接部分之外的部分。绝缘层15B相当于技术方案中记载的“第二绝缘层”。
根据本实施方式,由于导电性保护膜90B与绝缘层15B接触,因此能够确保导电性保护膜90B与绝缘层15B的密接性。另外,由于导电性保护膜90B也与第二磁性层12接触,因此与导电性保护膜90B不接触于第二磁性层12的情况相比,能够增大第二磁性层12的体积,能够提高电感的取得效率。
作为电感器部件1B的制造方法,与在第四实施方式的制造方法中说明的内容相比,能够通过各种方法来制造,使得第一柱状布线31B与第一电感器布线21A直接连接,并且第二柱状布线32B与第二连接布线82直接连接,而不设置通孔布线25。
此外,本公开并不限定于上述实施方式,能够在不脱离本公开的主旨的范围内进行设计变更。例如,也可以将第一实施方式至第五实施方式各自的特征点进行各种组合。
在上述实施方式中,在基体内配置有第一电感器布线及第二电感器布线这两个电感器布线,但也可以配置一个或三个以上的电感器布线,此时,外部端子及柱状布线也分别成为四个以上。
在上述实施方式中,在一个电感器部件中,柱状布线(垂直布线)的个数为两个及三个,但不限定于此,也可以为一个或四个以上。在柱状布线为一个的情况下,例如电感器布线的个数也可以为一个,电感器布线的第一端与该柱状布线连接,第二端仅与引出至基体的侧面的引出布线连接。在该情况下,即使在两个电感器部件相邻的情况下,也能够抑制柱状布线间的泄漏路径的形成。
在上述实施方式中,“电感器布线”是指在电流流过的情况下通过使磁性层产生磁通,而对电感器部件赋予电感的布线,其构造、形状、材料等没有特别限定。特别是,不限于实施方式那样的在平面上延伸的直线或曲线(螺旋=二维曲线),能够使用曲折布线等公知的各种布线形状。另外,电感器布线的总数不限于1层或2层,也可以是3层以上的多层结构。另外,柱状布线的形状从Z方向观察为矩形,但也可以为圆形、椭圆形、长圆形。

Claims (20)

1.一种电感器部件,其中,具备:
基体,包含至少一种以Fe元素为主成分的多种磁性粉,且具有第一主面及第二主面;
电感器布线,设置在所述基体内,沿着与所述第一主面平行的平面延伸;
垂直布线,设置在所述基体内,与所述电感器布线的端部连接,沿与所述第一主面正交的方向延伸至所述第一主面;以及
导电性保护膜,将所述垂直布线的沿着与所述第一主面正交的方向延伸的侧面的至少一部分覆盖,且硬度比所述垂直布线高。
2.根据权利要求1所述的电感器部件,其中,
所述导电性保护膜与所述多种磁性粉的至少一种接触,
所述接触的磁性粉不进入到所述垂直布线的侧面而与所述导电性保护膜接触。
3.根据权利要求1或2所述的电感器部件,其中,
在所述垂直布线的与延伸方向正交的截面中,所述导电性保护膜的厚度小于所述垂直布线的当量圆直径,
所述导电性保护膜的电阻率大于所述垂直布线的电阻率。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的电感器部件,其中,
所述导电性保护膜由多层构成。
5.根据权利要求4所述的电感器部件,其中,
所述多层的各层的硬度互不相同。
6.根据权利要求4或5所述的电感器部件,其中,
所述多层的各层的电阻率互不相同。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的电感器部件,其中,
所述垂直布线及所述导电性保护膜在所述第一主面露出。
8.根据权利要求7所述的电感器部件,其中,
所述电感器部件还具备设置于所述第一主面的外部端子,
所述外部端子与所述垂直布线及所述导电性保护膜的至少一部分直接连接。
9.根据权利要求8所述的电感器部件,其中,
所述电感器部件还具备设置于所述第一主面的第一绝缘层。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的电感器部件,其中,
所述导电性保护膜的表面形状为凹凸形状。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的电感器部件,其中,
所述导电性保护膜还设置在所述垂直布线与所述电感器布线之间,
所述垂直布线经由所述导电性保护膜与所述电感器布线电连接。
12.根据权利要求1~11中任一项所述的电感器部件,其中,
所述电感器布线的至少一部分被第二绝缘层覆盖,
所述导电性保护膜接触于所述基体和所述第二绝缘层。
13.根据权利要求1~12中任一项所述的电感器部件,其中,
所述垂直布线的布线长度比所述电感器布线在与所述第一主面正交的方向上的厚度大。
14.根据权利要求1~13中任一项所述的电感器部件,其中,
所述电感器布线存在多个,
多个所述电感器布线配置在与所述第一主面平行的同一平面,且相互电分离。
15.根据权利要求1~13中任一项所述的电感器部件,其中,
所述电感器布线存在多个,
多个所述电感器布线在与所述第一主面正交的方向上排列配置,且串联电连接。
16.根据权利要求1~15中任一项所述的电感器部件,其中,
所述导电性保护膜包含Ti元素、Ni元素、Fe元素以及Cu元素中的至少一种。
17.根据权利要求1~16中任一项所述的电感器部件,其中,
所述垂直布线由与所述电感器布线相同的材料构成,包含Ag元素及Cu元素中的至少一种。
18.根据权利要求1~17中任一项所述的电感器部件,其中,
所述导电性保护膜的硬度比所述磁性粉的硬度高。
19.根据权利要求1~17中任一项所述的电感器部件,其中,
所述导电性保护膜的硬度比所述磁性粉的硬度低。
20.根据权利要求1~17中任一项所述的电感器部件,其中,
所述多种磁性粉包含硬度比所述导电性保护膜高的磁性粉、和硬度比所述导电性保护膜低的磁性粉。
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