CN117877857A - 电感器部件 - Google Patents

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胜田瑞穗
山内浩司
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

提供适合小型低背化的电感器部件。电感器部件具备：包含树脂的第一磁性层以及第二磁性层；烧结体的基板，其第一主面与上述第一磁性层紧贴，并在第二主面的上方配置上述第二磁性层；以及螺旋布线，其配置在上述第二磁性层与上述基板之间。

Description

电感器部件
本申请是申请号为201910609095.X、申请日为2019年07月08日、申请人为株式会社村田制作所、发明名称为“电感器部件”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及电感器部件。
背景技术
以往，作为电感器部件，有日本特开2013－225718号公报(专利文献1)是记载的部件。该电感器部件具备绝缘基板、形成在绝缘基板的主面的螺旋导体、覆盖螺旋导体的不含有磁性体的绝缘层、覆盖绝缘基板的上面侧以及背面侧的上部磁性层以及下部磁性层、以及一对端子电极。绝缘基板是使环氧树脂浸渍到玻璃布的一般的印刷电路基板材料，绝缘基板的大小为2.5mm×2.0mm×0.3mm。上部磁性层以及下部磁性层由含有磁性粉的树脂构成。
另外，在日本特开2007－305824号公报(专利文献2)记载了具备片状的素体、形成在素体内的构成线圈的平面线圈、以及形成在线圈的最外周部的端子的电感器部件。素体是基于光致抗蚀剂的绝缘层的层叠体。端子的一部分由磁性体构成。在素体中的线圈的内周方向形成有由磁性体构成的磁性中脚部。此外，在硅等的基板上层叠素体等之后，通过氟酸处理等除去基板来形成该电感器部件。
专利文献1：日本特开2013－225718号公报
专利文献2：日本特开2007－305824号公报
然而，在专利文献1中，由于在绝缘基板的两面形成螺旋导体，所以在形成了螺旋导体之后，不能够对绝缘基板进行加工。由此，若确保用于稳定地形成螺旋导体等层叠物的绝缘基板的厚度(具体而言是0.3mm)，则电感器部件的低背化变得困难，另一方面，若使其成为能够实现电感器部件的低背化的厚度的绝缘基板，则难以稳定地形成螺旋导体等层叠物。即，难以兼得电感器部件的加工性和低背化。
另外，在专利文献2中，由于在基板上形成了素体等层叠物之后除去基板，所以与专利文献1相比改善了加工性与低背化的折衷。但是，由于除去基板时的工序，而为了完全地排除基板的残渣，除去了留下的层叠物侧的一部分的可能性较高，例如可能产生除去素体的一部分所引起的强度、绝缘性的降低、除去平面线圈的一部分所引起的直流电阻(Rdc)的降低、除去磁性体端子或者磁性中脚部的一部分所引起的电感(L)的降低等。并且，有可能在量产时该层叠物侧的除去量在每个除去工序不均匀，可能增加上述强度、绝缘性、Rdc、L、部件的高度尺寸等量产偏差。
如以上那样，以往的电感器部件不能说是适合小型低背化的构成。
发明内容
因此，本公开的课题在于提供适合小型低背化的电感器部件。
为了解决上述课题，作为本公开的一方式的电感器部件具备：
包含树脂的第一磁性层以及第二磁性层；
烧结体的基板，其第一主面与上述第一磁性层紧贴，并在第二主面的上方配置上述第二磁性层；以及
螺旋布线，其配置在上述第二磁性层与上述基板之间。
这里，紧贴是指在它们之间不夹着其它的构成要素而相接的构成，例如在上述中，是指基板的第一主面与第一磁性层直接相接的构成。另外，上方是指既包含上述紧贴的情况，又包含在之间夹着其它的构成要素的情况位于上侧的构成，例如在上述中，既可以第二主面与第二磁性层直接相接，也可以在第二主面与第二磁性层之间夹着其它的构成要素。
根据本公开的电感器部件，能够在作为烧结体而稳定的基板的第二主面上形成第二磁性层、螺旋布线等第二主面的上方的层叠物，所以能够提高层叠物的形成精度。另外，由于基板的第一主面与第一磁性层紧贴，所以在第一主面未形成螺旋布线。据此，提高层叠物的形成精度，所以即使在某种程度确保了基板的厚度的情况下，基板也能够从第一主面侧进行研磨等加工，所以能够在第二主面上形成了层叠物之后降低厚度。因此，能够兼得电感器部件的形成精度和低背化。
另外，由于未完全除去基板，所以能够从上述加工保护螺旋布线等层叠物，能够抑制Rdc等的量产偏差。
并且，通过在制造工序添加基板的加工量等调整要素，能够提高电感器部件的强度、L、高度尺寸等设计自由度，并且能够降低它们的量产偏差。
这里，螺旋布线是指在平面上延伸的曲线(二维曲线)，既可以是匝数超过一圈的曲线，也可以是匝数小于一圈的曲线，或者，也可以在一部分具有直线。
另外，在电感器部件的一实施方式中，上述基板为磁性体。
根据上述实施方式，电感器部件中的磁性体的区域增加，所以能够提高L。
另外，在电感器部件的一实施方式中，
上述第一磁性层以及上述第二磁性层包含树脂中含有的金属磁性粉，
上述基板是铁素体的烧结体。
根据上述实施方式，通过包含金属磁性粉的第一磁性层以及第二磁性层，能够提高直流重叠特性。
另外，在电感器部件的一实施方式中，上述第一磁性层以及上述第二磁性层还包含铁素体粉。
根据上述实施方式，由于包含比透磁率较高的铁素体，所以能够提高第一磁性层以及第二磁性层的单位体积的透磁率亦即实效透磁率。
另外，在电感器部件的一实施方式中，上述第一磁性层的厚度与上述第二磁性层的厚度的合计比上述基板的厚度大。
根据上述实施方式，包含树脂的磁性层的比例增大，所以电感器部件的应力吸收性提高，可靠性提高。另外，在第一磁性层以及第二磁性层包含金属磁性粉的情况下，能够提高电感器部件的直流重叠特性。
另外，在电感器部件的一实施方式中，上述第一磁性层的厚度和上述第二磁性层的厚度均比上述基板的厚度厚。
根据上述实施方式，包含树脂的磁性层的比例进一步增大，所以电感器部件的应力吸收性进一步提高，可靠性进一步提高。另外，在第一磁性层以及第二磁性层包含金属磁性粉的情况下，能够进一步提高电感器部件的直流重叠特性。
另外，在电感器部件的一实施方式中，上述第一磁性层的电阻率以及上述第二磁性层的电阻率比上述基板的电阻率高。
根据上述实施方式，通过包含电阻率较高的部分，能够减小由于材料引起的损耗亦即铁损。此外，在上述中，第一磁性层、第二磁性层以及基板的电阻率以1.0V时的每个单位长度的电阻与剖面积的积为基准。
另外，在电感器部件的一实施方式中，上述基板的连接上述第一主面与上述第二主面的侧面的至少一部分被上述第一磁性层或者上述第二磁性层覆盖。
根据上述实施方式，包含树脂的磁性层的比例增大，所以电感器部件的应力吸收性提高，可靠性提高。另外，在第一磁性层以及第二磁性层包含金属磁性粉的情况下，能够提高电感器部件的直流重叠特性。
另外，在电感器部件的一实施方式中，上述基板具有裂缝部。
根据上述实施方式，在裂缝部进行应力释放，而电感器部件的冲击耐性提高。
另外，在电感器部件的一实施方式中，
还具备配置在上述基板的上述第二主面上的绝缘层，
上述螺旋布线形成在上述绝缘层上。
根据上述实施方式，螺旋布线的绝缘性提高。
另外，在电感器部件的一实施方式中，还具备配置在上述绝缘层上的第二绝缘层，上述螺旋布线被上述第二绝缘层覆盖。
根据上述实施方式，螺旋布线的绝缘性进一步提高。此外，也可以绝缘层与第二绝缘层一体化。
另外，在电感器部件的一实施方式中，上述螺旋布线配置在上述基板的上述第二主面上。
根据上述实施方式，由于在螺旋布线与基板的第二主面之间不夹着绝缘层等其它的构成要素，所以能够实现相同体积下的L、Rdc等的特性提高、维持了相同特性的低背化等。
另外，在电感器部件的一实施方式中，
上述螺旋布线具有螺旋形状的第一导体层、和配置在上述第一导体层上且具有沿上述第一导体层的形状的第二导体层，
上述第一导体层的厚度在0.5μm以上。
根据上述实施方式，能够通过第一导体层的厚度，吸收基板的凹凸，而第二导体层的形成·加工变得容易，所以电感器部件的形成精度提高。
另外，在电感器部件的一实施方式中，
上述螺旋布线具有螺旋形状的第一导体层、和配置在上述第一导体层上且具有沿上述第一导体层的形状的第二导体层，
上述第一导体层的Ni含有率在5.0wt％以下。
根据上述实施方式，能够减小第一导体层的导电率与第二导体层的导电率之差，而在螺旋布线流过的电流大致均匀地在第一导体层以及第二导体层的剖面内流过，能够使螺旋布线内的发热均匀化。另外，能够降低螺旋布线的Rdc。
另外，在电感器部件的一实施方式中，
上述螺旋布线具有螺旋形状的第一导体层、和配置在上述第一导体层上且具有沿上述第一导体层的形状的第二导体层，
上述第一导体层的侧面的锥角比上述第二导体层的侧面的锥角大。
根据上述实施方式，螺旋布线的侧面的第二磁性层的填充性提高。
另外，在电感器部件的一实施方式中，层叠方向排列多个上述螺旋布线，上述多个螺旋布线串联连接。
根据上述实施方式，能够提高L。
另外，在电感器部件的一实施方式中，在同一平面上配置多个上述螺旋布线，
在同一平面上相邻的上述螺旋布线具有相互对置的侧面，各上述侧面的至少一部分与上述第二磁性层相接，
在相邻的上述螺旋布线之间配置有绝缘层。
根据上述实施方式，相邻的螺旋布线之间的绝缘性、耐电压提高。
另外，在电感器部件的一实施方式中，上述螺旋布线具有从上述电感器部件的与层叠方向平行的侧面向外部露出的露出部。
根据上述实施方式，由于螺旋布线具有露出部，所以能够提高制造时的静电破坏耐性。
另外，在电感器部件的一实施方式中，上述露出部的露出面的厚度在上述螺旋布线的厚度以下且45μm以上。
根据上述实施方式，由于露出面的厚度在螺旋布线的厚度以下，所以能够增加磁性层的比例，能够提高L。另外，由于露出面的厚度在45μm以上，所以能够减少断线的产生。
另外，子电感器部件的一实施方式中，上述露出面为氧化膜。
根据上述实施方式，能够在电感器部件与其相邻的部件之间抑制短路。
根据作为本公开的一方式的电感器部件，能够实现适合小型低背化的电感器部件。
附图说明
图1A是表示第一实施方式所涉及的电感器部件的透视俯视图。
图1B是表示第一实施方式所涉及的电感器部件的剖视图。
图2是表示螺旋布线的优选的方式的放大剖视图。
图3A是说明第一实施方式所涉及的电感器部件的制法的说明图。
图3B是说明第一实施方式所涉及的电感器部件的制法的说明图。
图3C是说明第一实施方式所涉及的电感器部件的制法的说明图。
图3D是说明第一实施方式所涉及的电感器部件的制法的说明图。
图3E是说明第一实施方式所涉及的电感器部件的制法的说明图。
图3F是说明第一实施方式所涉及的电感器部件的制法的说明图。
图3G是说明第一实施方式所涉及的电感器部件的制法的说明图。
图3H是说明第一实施方式所涉及的电感器部件的制法的说明图。
图3I是说明第一实施方式所涉及的电感器部件的制法的说明图。
图3J是说明第一实施方式所涉及的电感器部件的制法的说明图。
图3K是说明第一实施方式所涉及的电感器部件的制法的说明图。
图3L是说明第一实施方式所涉及的电感器部件的制法的说明图。
图3M是说明第一实施方式所涉及的电感器部件的制法的说明图。
图3N是说明第一实施方式所涉及的电感器部件的制法的说明图。
图3O是说明第一实施方式所涉及的电感器部件的制法的说明图。
图3P是说明第一实施方式所涉及的电感器部件的制法的说明图。
图3Q是说明第一实施方式所涉及的电感器部件的制法的说明图。
图3R是说明第一实施方式所涉及的电感器部件的制法的说明图。
图3S是说明第一实施方式所涉及的电感器部件的制法的说明图。
图4是表示第二实施方式所涉及的电感器部件的剖视图。
图5A是表示第三实施方式所涉及的电感器部件的透视俯视图。
图5B是表示第三实施方式所涉及的电感器部件的剖视图。
图6A是表示第四实施方式所涉及的电感器部件的透视俯视图。
图6B是表示第四实施方式所涉及的电感器部件的剖视图。
图7A是表示第五实施方式所涉及的电感器部件的透视俯视图。
图7B是表示第五实施方式所涉及的电感器部件的剖视图。
附图标记说明
1、1A～1D…电感器部件，11…第一磁性层，12…第二磁性层，15…绝缘层，21…第一螺旋布线，22…第二螺旋布线，21C～24C…第一～第四螺旋布线，25…通孔导体，31…第一柱状布线，32…第二柱状布线，41…第一外部端子，42…第二外部端子，50…覆盖膜，51…第一垂直布线，52…第二垂直布线，61…基板，61a…第一主面(下表面)，61b…第二主面(上表面)，61c…侧面，200…露出部，200a…露出面，210C、220C…侧面。
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方式的电感器部件进行详细说明。此外，有时附图包含一部分示意性的附图，未反映实际的尺寸、比率。
(第一实施方式)
(构成)
图1A是表示电感器部件的第一实施方式的透视俯视图。图1B是图1A的X－X剖视图。
电感器部件1例如是搭载于个人计算机、DVD播放器、数字照相机、TV、移动电话、智能手机、汽车电子等电子设备，且例如作为整体为长方体形状的部件。但是，电感器部件1的形状并不特别限定，也可以是圆柱状、多边形柱状、圆锥台形状、多边形锥台形状。
如图1A和图1B所示，电感器部件1具有基板61、第一磁性层11、第二磁性层12、绝缘层15、螺旋布线21、垂直布线51、52、外部端子41、42、以及覆盖膜50。
基板61为平板状，是成为电感器部件1的制造工序上的基台的部分。基板61包含作为下表面的第一主面61a和作为上表面的第二主面61b。在图中，将相对于主面61a、61b的法线方向设为Z方向(上下方向)，以下，将正Z方向设为上侧，并将反Z方向设为下侧。此外，Z方向在其它的实施方式、实施例中也相同。
基板61研磨第一主面61a侧，基板61的厚度例如在5μm以上100μm以下。优选基板61例如是由NiZn系、MnZn系等的铁素体构成的磁性体基板，或者由氧化铝、玻璃构成的非磁性体基板等烧结体。由此，能够确保基板61的强度、平坦性，而基板61上的层叠物的加工性提高。
螺旋布线21是仅在基板61的上方侧形成，具体而言仅在基板61的第二主面61b上的绝缘层15上形成，沿基板61的第二主面61b延伸为螺旋形状的布线。螺旋布线21是匝数超过一周的螺旋形状。例如在从上侧观察时，螺旋布线21从外周端21b朝向内周端21a向顺时针方向卷绕为漩涡状。
优选螺旋布线21的厚度例如在40μm以上120μm以下。作为螺旋布线21的实施例，厚度为45μm，布线宽度为50μm，布线间空间为10μm。优选布线间空间在3μm以上20μm以下。
螺旋布线21由导电性材料构成，例如由Cu、Ag、Au等低电阻的金属材料构成。在本实施方式中，电感器部件1仅具备一层螺旋布线21，能够实现电感器部件1的低背化。换句话说，螺旋布线21在其两端(内周端21a以及外周端21b)具有与螺旋形状部分相比线宽度稍微增大的焊盘部，在焊盘部，与垂直布线51、52直接连接。
绝缘层15是形成在基板61的第二主面61b上的薄膜状的层，覆盖螺旋布线21。具体而言，绝缘层15覆盖螺旋布线21的底面以及侧面的全部，并覆盖螺旋布线21的上表面的除了与通孔导体25的连接部分之外的部分。绝缘层15在与螺旋布线21的内周部分对应的位置具有孔部。基板61与螺旋布线21的底面之间的绝缘层15的厚度例如在10μm以下。
绝缘层15由不含有磁性体的绝缘性材料构成，例如由环氧类树脂、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也可以包含硅石等非磁性体的填充剂，该情况下，能够提高绝缘层15的强度、加工性、电特性。
第一磁性层11与基板61的第一主面61a紧贴。第二磁性层12配置在基板61的第二主面61b的上方。螺旋布线21配置在第二磁性层12与基板61之间。此外，在本实施方式中，第二磁性层12沿绝缘层15形成为不仅覆盖螺旋布线21的上方，还覆盖螺旋布线21的内周部分以及外周部分。
第一磁性层11以及第二磁性层12包含含有磁性材料的粉末的树脂。作为树脂，例如是环氧类树脂、苯酚系树脂、聚酰亚胺系树脂、丙烯酸系树脂、苯酚系树脂、乙烯醚系树脂以及它们的混合体等。作为磁性材料的粉末，例如是FeSiCr等FeSi系合金、FeCo系合金、NiFe等Fe系合金、或者它们的非晶体合金等金属磁性体材料的粉末，或者是NiZn系、MnZn系等的铁素体的粉末等。优选磁性材料的含有率相对于磁性层整体在50vol％以上85vol％以下。此外，磁性材料的粉末优选粒子大致为球形，优选平均粒径在5μm以下。此外，优选构成第一、第二磁性层11、12的树脂使用与绝缘层15同种的材料，该情况下，能够提高绝缘层15与第一、第二磁性层11、12的紧贴性。
垂直布线51、52由导电性材料构成，从螺旋布线21向Z方向延伸，并贯通第二磁性层12的内部。垂直布线51、52包含从螺旋布线21向Z方向延伸，并贯通绝缘层15的内部的通孔导体25、和从通孔导体25向Z方向延伸，并贯通第二磁性层12的内部的柱状布线31、32。
第一垂直布线51包含从螺旋布线21的内周端21a的上表面向上侧延伸的通孔导体25、和从该通孔导体25向上侧延伸，并贯通第一磁性层11的内部的第一柱状布线31。第二垂直布线52包含从螺旋布线21的外周端21b的上表面向上侧延伸的通孔导体25、和从该通孔导体25向上侧延伸，并贯通第一磁性层11的内部的第二柱状布线32。垂直布线51、52由与螺旋布线21相同的材料构成。
外部端子41、42由导电性材料构成，例如是从内侧朝向外侧依次排列低电阻并且耐应力性优异的Cu、耐腐蚀性优异的Ni、以及焊料润湿性和可靠性优异的Au的三层构成。
第一外部端子41设置在第二磁性层12的上表面，覆盖从该上表面露出的第一柱状布线31的端面。由此，第一外部端子41与螺旋布线21的内周端21a电连接。第二外部端子42设置在第二磁性层12的上表面，覆盖从该上表面露出的第二柱状布线32的端面。由此，第二外部端子42与螺旋布线21的外周端21b电连接。
优选在外部端子41、42实施有防锈处理。这里，防锈处理是指利用Ni以及Au，或者，利用Ni以及Sn等进行覆膜。由此，能够抑制焊料所引起的铜蚀、生锈，能够提供安装可靠性较高的电感器部件1。
覆盖膜50由绝缘性材料构成，覆盖第二磁性层12的上表面，并使柱状布线31、32以及外部端子41、42的端面露出。通过覆盖膜50，能够确保电感器部件1的表面的绝缘性。此外，也可以在第一磁性层11的下面侧形成覆盖膜50。
根据上述电感器部件1，能够在作为烧结体而稳定的基板61的第二主面61b上形成第二磁性层12、螺旋布线21等第二主面61b的上方的层叠物，所以能够提高层叠物的形成精度。另外，由于第一主面61a与第一磁性层11紧贴，所以在第一主面61a未形成螺旋布线21。据此，提高层叠物的形成精度，所以即使在某种程度确保了基板61的厚度的情况下，基板61也能够从第一主面61a侧进行研磨等加工，所以能够在第二主面61b上形成了层叠物之后降低厚度。因此，能够兼得电感器部件1的形成精度和低背化。
另外，由于未完全除去基板61，所以能够从上述加工保护螺旋布线21、第二磁性层12、绝缘层15等层叠物，能够抑制Rdc等量产偏差。
并且，通过在制造工序添加基板61的加工量等调整要素，能够提高电感器部件1的强度、L、高度尺寸等设计自由度，并且能够降低这些量产偏差。
另外，绝缘层15直接配置在基板61的第二主面61b上，螺旋布线21形成在绝缘层15上。据此，在与第二主面61b之间夹着绝缘层15，所以螺旋布线21的第二主面61b侧的绝缘性提高。
另外，螺旋布线21被绝缘层15覆盖。据此，螺旋布线21被绝缘层15覆盖，螺旋布线21的绝缘性进一步提高。此外，虽然在本实施方式中形成了螺旋布线21的绝缘层15与覆盖螺旋布线21的绝缘层15一体化，但例如也可以是还具备与形成了螺旋布线21的绝缘层不同的、覆盖螺旋布线21的第二绝缘层的构成。
优选基板61为磁性体。据此，电感器部件1中的磁性体的区域增加，所以能够提高L。
优选第一、第二磁性层11、12包含在树脂中含有的金属磁性粉，基板61是铁素体的烧结体。据此，通过包含金属磁性粉的第一磁性层11以及第二磁性层12，能够提高直流重叠特性。
优选第一、第二磁性层11、12还包含铁素体粉。据此，通过不仅包含金属磁性粉，还包含比透磁率较高的铁素体，能够提高第一、第二磁性层11、12的单位体积的透磁率亦即实效透磁率。
优选第一磁性层11的厚度与第二磁性层12的厚度的合计比基板61的厚度厚。换句话说，第一磁性层11的体积与第二磁性层12的体积的合计比基板61的体积大。据此，包含比较柔软的树脂的磁性层11、12的比例较大，所以电感器部件1的应力吸收性提高，能够降低热冲击、外压等的影响，所以电感器部件1的可靠性提高。另外，在第一、第二磁性层11、12包含金属磁性粉的情况下，能够提高电感器部件1的直流重叠特性。
优选第一磁性层11的厚度与第二磁性层12的厚度均比基板61的厚度厚。据此，包含比较柔软的树脂的磁性层11、12的比例进一步增大，所以电感器部件1的应力吸收性进一步提高，能够降低热冲击、外压等的影响，所以电感器部件1的可靠性进一步提高。另外，在第一、第二磁性层11、12包含金属磁性粉的情况下，能够进一步提高电感器部件1的直流重叠特性。
优选第一磁性层11的电阻率以及第二磁性层12的电阻率比基板61的电阻率高。据此，通过包含电阻率较高的部分，能够减小材料引起的损耗亦即铁损。
作为本申请中的电阻率的测定方法，具体而言，通过在研磨或者切取取出的测定对象物形成镓·铟合金的电极，之后使用绝缘电阻计，在室温下，以1.0V的施加电压测定电阻，并基于形成的电极面积和电极间距离，根据电阻率(Ω·m)＝电阻(Ω)×(电极面积(m2)/电极间距离(m))的式子进行计算即可。此外，对于材料状态的测定对象物来说，在利用加压·加热等使其固化之后进行测定即可。例如，第一磁性层11以及第二磁性层12的电阻率为1.0×1011～12Ω·m的量级，基板61的电阻率为1.0×109～10Ω·m的量级。
优选基板61具有裂缝部。通过基板61的内部的断裂形成裂缝部。据此，在裂缝部进行应力释放，而电感器部件1的冲击耐性提高。
优选螺旋布线21具有螺旋形状的第一导体层、和配置在第一导体层上且具有沿第一导体层的形状的第二导体层，第一导体层的厚度在0.5μm以上。据此，能够通过第一导体层的厚度，吸收基板61的凹凸，第二导体层的形成·加工变得容易，所以电感器部件1的形成精度提高。
优选螺旋布线21具有螺旋形状的第一导体层、和配置在第一导体层上且具有沿第一导体层的形状的第二导体层，第一导体层的Ni含有率在5.0wt％以下。据此，能够减小第一导体层的导电率与第二导体层的导电率之差，在螺旋布线21流过的电流大致均匀地流过第一导体层以及第二导体层的剖面内，能够使螺旋布线21内的发热均匀化。另外能够降低螺旋布线21的Rdc。另外，此时，可以说第一导体层211未利用无电解电镀形成。
如上述所记载的那样，在未利用无电解电镀形成第一导体层的情况下，能够消除向第一磁性层11的催化剂给予工序、无电解电镀工序(种子层形成工序)、对利用无电解电镀形成的导体层进行蚀刻的工序(种子层除去工序)对第一磁性层11造成的影响。具体而言，虽然第一磁性层11含有磁性粉，但能够抑制由于第一导体层形成时的前处理、工序所使用的电镀液、蚀刻液等除去该磁性粉。因此，如上述那样，在第一导体层具有未利用无电解电镀形成的特征的情况下，能够抑制第一磁性层11的透磁率降低、强度降低。
此外，作为Ni含有率的测定方法，在根据需要进行使第一导体层与第二导体层的边界明确化的前处理之后，对第一导体层侧进行基于扫描透射式电子显微镜(STEM)的EDX分析来计算Ni的含有率(wt％)。对于前处理来说，例如，若利用研磨、铣削等使具有第一导体层以及第二导体层的布线在剖面上露出，并利用基于Ar的干式蚀刻或者基于硝酸的湿式蚀刻较薄地蚀刻该剖面，则根据蚀刻率之差第一导体层与第二导体层的边界变得更清楚。另外，也可以不管前处理的有无，而利用STEM根据粒子的连续性、粒径来辨别第一导体层。在EDX分析中，例如使用JEOL社制的JEM－2200FS作为STEM，并使用Thermo FisherScientific社制的Noran System 7作为EDX系统，并以400k的倍率(根据需要为400k以上的倍率)进行实施即可。
如图2所示，优选螺旋布线21具有螺旋形状的第一导体层211、和配置在第一导体层211上，且为沿第一导体层211的形状的第二导体层212。第一导体层211的侧面211a的锥角比第二导体层212的侧面212a的锥角大。第一导体层211的侧面211a是指第一导体层211的宽度方向的面，第二导体层212的侧面212a是指第二导体层212的宽度方向的面。据此，螺旋布线21成为正锥形而容易在螺旋布线21的布线间填充第二磁性层12。
例如，第一导体层211的侧面211a的锥角为30.0°，第二导体层212的侧面212a的锥角为1.2°。此时，将Z方向作为基准(0°)，将成为锥形形状的情况下的角度设为正，在成为倒锥形形状的情况下的角度设为负。另外，正确而言，在第一导体层211、第二导体层212各自的厚度的上下除了20％之外的80％的区域测定锥角即可。
另外，优选第一导体层211的线宽度与第二导体层212的线宽度不同。第一导体层211的线宽度是指第一导体层211的宽度的最大值，第二导体层212的线宽度是指第二导体层212的宽度的最大值。据此，能够采用形成各种形状的导体层的形成方法的组合，而螺旋布线21的设计自由度增加。
另外，优选第一导体层211的线宽度比第二导体层212的线宽度大，据此，螺旋布线21成为底面侧较粗，顶面侧较细的正锥形形状，容易在螺旋布线21的侧面附近填充第二磁性层12。
此外，并不限定于图2的线宽度、锥角的关系，例如也可以第一导体层211的线宽度或者锥角比第二导体层212的线宽度或者锥角小。
此外，基板61也可以在与螺旋布线21的内周部分对应的位置设置孔部，能够在基板61的孔部配置第一磁性层11或者第二磁性层12或者它们双方，由于包含比较柔软的树脂的第一、第二磁性层11、12的比例增大，所以电感器部件1的应力吸收性提高，能够降低热冲击、外压等的影响，所以能够提高电感器部件1的可靠性。另外，在第一磁性层11、第二磁性层12包含金属磁性粉的情况下，能够提高电感器部件1的直流重叠特性。
另外，基板61也可以是沿螺旋布线21的螺旋形状的形状，从而降低电感器部件1中的基板61的比例，而包含比较柔软的树脂的第一、第二磁性层11、12的比例增大，所以电感器部件1的应力吸收性提高，能够降低热冲击、外压等的影响，所以能够提高电感器部件1的可靠性。另外，在第一磁性层11、第二磁性层12包含金属磁性粉的情况下，能够提高电感器部件1的直流重叠特性。
另外，也可以将垂直布线设置为从螺旋布线21引出到电感器部件1的下表面。此时，也可以在电感器部件1的下表面设置与垂直布线连接的外部端子。由此，能够提高电感器部件1与其它的电路部件的连接自由度。
另外，虽然电感器部件1具有一个螺旋布线21，但并不限定于该构成，也可以具备在同一平面上卷绕的两个以上的螺旋布线。在电感器部件1中外部端子的形成自由度较高，所以在外部端子的数目较多的电感器部件中，该效果变得更显著。
(制造方法)
接下来，对电感器部件1的制造方法进行说明。
如图3A所示，准备基板61。基板61例如是由烧结铁素体构成的平板状的基板。基板61的厚度不给予电感器部件的厚度影响，所以根据加工上的弯曲等理由适当地使用容易进行处理的厚度即可。
如图3B所示，在基板61上形成不含有磁性体的绝缘层62。绝缘层62例如由不含有磁性体的聚酰亚胺系树脂等构成，通过打印、涂覆等在基板61的上表面(第二主面61b)上包覆上述聚酰亚胺系树脂来形成。此外，例如也可以通过蒸镀、溅射、CVD等干燥工序在基板61的上表面上作为硅氧化膜等无机材料的薄膜形成绝缘层62。
如图3C所示，通过光刻法对绝缘层62进行图案化，留下形成螺旋布线的区域。换句话说，留下沿螺旋布线的部分除去绝缘层62。在绝缘层62设置有基板61露出的开口部62a。如图3D所示，包含绝缘层62上，在基板61上利用溅射或者无电解电镀形成Cu的种子层63。此外，也可以在其它的基板上通过电镀形成种子层63，并转印到基板61。
如图3E所示，在种子层63上粘贴干膜抗蚀剂(DFR)64。如图3F所示，通过光刻法对DFR64进行图案化，在形成螺旋布线21的区域形成贯通孔64a，使种子层63从贯通孔64a露出。
如图3G所示，通过电解电镀，在贯通孔64a内的种子层63上形成金属膜65。如图3H所示，在金属膜65的形成后，除去DFR64，并通过蚀刻除去种子层63中未形成金属膜65的露出部分。由此，形成螺旋布线21，在与螺旋布线21的内周部以及外周部对应的位置形成牺牲导体层66。
如图3I所示，进一步形成绝缘层62，并与图3C相同地，除去绝缘层62中的与螺旋布线21的内周部以及外周部重合的区域。如图3J所示，除去牺牲导体层66。其后，此时，也除去螺旋布线21的两端部上的绝缘层62。由此，通过绝缘层15(绝缘层62)覆盖螺旋布线21。换句话说，螺旋布线21具有作为第一导体层的种子层63、和作为第二导体层的金属膜65。金属膜65为沿种子层63的螺旋形状。
如图3K所示，与图3D～图3H相同地，形成通孔导体25以及第一、第二柱状布线31、32。由此，形成第一、第二垂直布线51、52。
如图3L所示，在基板61的上面侧(螺旋布线形成侧)压焊由磁性体材料构成的磁性片67。由此，在基板61的第二主面61b侧形成第二磁性层12。
如图3M所示，对磁性片67进行研磨，使垂直布线51、52(柱状布线31、32)的上端露出。如图3N所示，在磁性片67的上表面上形成作为覆盖膜50的阻焊剂(SR)68。
如图3O所示，通过光刻法对SR68进行图案化，在形成外部端子的区域形成第一、第二垂直布线51、52以及第二磁性层12(磁性片67)露出的贯通孔68a。
如图3P所示，从第一主面61a侧对基板61进行研磨。此时，并不完全除去基板61，而留下一部分。如图3Q所示，在基板61的研磨侧的第一主面61a压焊由磁性体材料构成的磁性片67并研磨至适当的厚度。
如图3R所示，通过无电解电镀，形成从垂直布线51、52生长到SR68的贯通孔68a内的Cu/Ni/Au的金属膜69。通过金属膜69，形成与第一垂直布线51连接的第一外部端子41、和与第二垂直布线52连接的第二外部端子42。如图3S所示，进行单片化，根据需要进行滚筒研磨，并除去毛边，制造电感器部件1。
此外，上述的电感器部件1的制造方法仅是一个例子，各工序中使用的制造方法、材料也可以适当地置换为其它的公知的方法、材料。例如，在上述，绝缘层62、DFR64、SR68在包覆后进行图案化，但也可以通过涂覆、打印、掩模蒸镀、剥离等，直接在需要的部分形成绝缘层62。另外，虽然基板61的除去、磁性片67的薄层化使用了研磨，但也可以使用喷砂、激光等其它的物理工序，或者氟酸处理等化学工序。
(第二实施方式)
图4是表示电感器部件的第二实施方式的剖视图。第二实施方式的绝缘层以及磁性层的构成与第一实施方式不同。以下对该不同的构成进行说明。其它的构成是与第一实施方式相同的构成，附加与第一实施方式相同的附图标记并省略其说明。
如图4所示，第二实施方式的电感器部件1A若与第一实施方式的电感器部件1进行比较，则没有第一实施方式的绝缘层15，且基板61被磁性层11、12覆盖。
具体而言，连接基板61的第一主面61a与第二主面61b的侧面61c被第一磁性层11或者第二磁性层12覆盖。据此，包含比较柔软的树脂的磁性层11、12的比例增大，从而电感器部件1A的应力吸收性提高，能够降低热冲击、外压等的影响，所以电感器部件1A的可靠性提高。另外，在磁性层11、12包含金属磁性粉的情况下，能够提高电感器部件1A的直流重叠特性。此外，既可以全部的侧面61c被磁性层11、12覆盖，也可以侧面61c的至少一部分被磁性层11、12覆盖。
另外，螺旋布线21直接配置在基板61的第二主面61b上。即，第二主面61b与螺旋布线21紧贴。据此，在螺旋布线21与基板61的第二主面61b之间不夹着绝缘层15等其它的构成要素，所以能够实现同体积下的L、Rdc等的特性提高或者维持了相同特性的低背化等。
此外，在本实施方式中，第二磁性层12直接配置在包含螺旋布线21的基板61的第二主面61b上。即，螺旋布线21与第二磁性层12紧贴。据此，在螺旋布线21与第二磁性层12之间不夹着绝缘层15等其它的构成要素，所以能够进一步实现同体积下的L、Rdc等的特性提高或者维持了相同特性的低背化等。
另外，由于第二磁性层12不夹着绝缘层15而与螺旋布线21紧贴，所以垂直布线51、52不包含贯通绝缘层15的内部的通孔导体25。即，螺旋布线21与贯通第二磁性层12的内部的柱状布线31、32直接连接。由此，能够减少垂直布线51、52内的界面，能够提高连接可靠性。另外，由于不包含剖面积比柱状布线31、32小的通孔导体25，所以能够降低电感器部件1A的Rdc。
(第三实施方式)
图5A是表示电感器部件的第三实施方式的透视俯视图。图5B是图5A的X－X剖视图。第三实施方式的螺旋布线的构成与第一实施方式不同。以下对该不同的构成进行说明。此外，在第三实施方式中，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构成，所以省略其说明。
如图5A和图5B所示，在第三实施方式的电感器部件1B中，与第一实施方式的电感器部件1相比较，沿层叠方向排列多个螺旋布线21、22，多个螺旋布线21、22串联连接。
具体而言，在Z方向层叠第一螺旋布线21和第二螺旋布线22。在从上侧观察时，第一螺旋布线21从外周端21b朝向内周端21a相顺时针方向卷绕为漩涡状。在从上侧观察时，第二螺旋布线22从内周端22a朝向外周端22b相顺时针方向卷绕为漩涡状。
第一螺旋布线21的外周端21b经由该外周端21b的上侧的第一垂直布线51(通孔导体25以及第一柱状布线31)与第一外部端子41连接。第一螺旋布线21的内周端21a经由该内周端21a的下侧的第二通孔导体27与第二螺旋布线22的内周端22a连接。
第二螺旋布线22的外周端22b经由该外周端22b的上侧的第二垂直布线52(通孔导体25、26以及第二柱状布线32)与第二外部端子42连接。虽然未图示，但通孔导体26从第二螺旋布线22的外周端22b的上侧的通孔导体25向Z方向延伸并贯通绝缘层15的内部。通孔导体26与第一螺旋布线21形成在同一平面上。
在上述电感器部件1B中，第一螺旋布线21与第二螺旋布线22串联连接，所以能够通过增加匝数提高L。另外，分别在法线方向层叠第一螺旋布线21与第二螺旋布线22，所以能够相对于匝数减少从Z方向观察到的电感器部件1B的面积，即安装面积，能够实现电感器部件1B的小型化。
此外虽然在电感器部件1B中，是具备双层串联连接的螺旋布线的构成，但是并不限定于此，串联连接的螺旋布线也可以是三层以上。另外，虽然在电感器部件1B中，在同一平面上配置一个由双层的螺旋布线构成的电感器，但也可以在同一平面上配置两个以上电感器。
(第四实施方式)
图6A是表示电感器部件的第四实施方式的透视俯视图。图6B是图6A的X－X剖视图。第四实施方式的螺旋布线的构成与第一实施方式不同。以下对该不同的构成进行说明。此外，在第四实施方式中，与其它的实施方式相同的附图标记是与第一实施方式相同的构成，所以省略其说明。
如图6A和图6B所示，在第四实施方式的电感器部件1C中，与第一实施方式的电感器部件1相比较，在同一平面上排列多个螺旋布线21C～24C。
在从Z方向观察时，第一螺旋布线21C、第二螺旋布线22C、第三螺旋布线23C以及第四螺旋布线24C为半椭圆形的弧状。即，第一～第四螺旋布线21C～24C是大约卷绕了半圈的曲线状的布线。另外，螺旋布线21C～24C在中间部分包含直线部。
第一、第四螺旋布线21C、24C是其两端与位于外侧的第一垂直布线51以及第二垂直布线52连接，并从第一垂直布线51以及第二垂直布线52朝向电感器部件1C的中心侧描绘弧形的曲线状。
第二、第三螺旋布线22C、23C是其两端与位于内侧的第一垂直布线51以及第二垂直布线52连接，并从第一垂直布线51以及第二垂直布线52朝向电感器部件1C的边缘侧描绘弧形的曲线状。
这里，在各第一～第四螺旋布线21C～24C中，将被螺旋布线21C～24C描绘的曲线、和连接螺旋布线21C～24C的两端的直线包围的范围设为内径部分。此时，在从Z方向观察时，无论对于哪个螺旋布线21C～24C来说，其内径部分彼此都不重合。
另一方面，第一、第二螺旋布线21C、22C相互接近。即，在第一螺旋布线21C产生的磁通在接近的第二螺旋布线22C的周围环绕，在第二螺旋布线22C产生的磁通在接近的第一螺旋布线21C的周围环绕。这在相互接近的第三、第四螺旋布线23C、24C中也相同。因此，第一螺旋布线21C与第二螺旋布线22C、第三螺旋布线23C与第四螺旋布线24C分别磁耦合。
此外，在第一、第二螺旋布线21C、22C中，在从位于相同侧的一端朝向位于其相反侧的另一端同时流过电流的情况下，彼此的磁通相互增强。这意味着在一起将第一螺旋布线21C和第二螺旋布线22C的位于相同侧的各一端设为脉冲信号的输入侧，并一起将位于其相反侧的各另一端设为脉冲信号的输出侧的情况下，第一螺旋布线21C与第二螺旋布线22C正耦合。另一方面，例如若在第一螺旋布线21C和第二螺旋布线22C的一方的螺旋布线中将一端侧设为输入，将另一端侧设为输出，并在另一方的螺旋布线中将一端侧设为输出，将另一端侧设为输入，则第一螺旋布线21C与第二螺旋布线22C能够成为负耦合的状态。这对于第三、第四螺旋布线23C、24C也相同。
与第一～第四螺旋布线21C～24C的一端侧连接的第一垂直布线51、以及与第一～第四螺旋布线21C～24C的另一端侧连接的第二垂直布线52分别贯通第二磁性层12的内部，并在上表面露出。在第一垂直布线51连接有第一外部端子41，在第二垂直布线52连接有第二外部端子42。
第一螺旋布线21C与第二螺旋布线22C一体地被绝缘层15覆盖，确保第一螺旋布线21C与第二螺旋布线22C的电绝缘性。第三螺旋布线23C与第四螺旋布线24C一体地被绝缘层15覆盖，确保第三螺旋布线23C与第四螺旋布线24C的电绝缘性。
另外，在电感器部件1C中，布线进一步从螺旋布线21C～24C的与垂直布线51、52的连接位置朝向芯片的外侧延伸，该布线在芯片的外侧露出。换句话说，螺旋布线21C～24C具有从电感器部件1C的与层叠方向平行的侧面向外部露出的露出部200。
在上述的电感器部件1的制造方法中，该露出部200在利用电解电镀形成金属膜65之后，在进行单片化之前，与追加地进行电解电镀时的供电布线连接。即使在通过该供电布线除去种子层63之后，也能够容易地追加进行电解电镀，能够进一步缩窄由种子层63以及金属膜65构成的螺旋布线的布线间距离。具体而言，在电感器部件1C中，通过进行上述追加的电解电镀，能够缩窄第一、第二螺旋布线21C、22C的布线间距离以及第三、第四螺旋布线23C、24C的布线间距离，能够提高磁耦合。
另外，由于螺旋布线21C～24C具有露出部200，所以能够提高制造时的静电破坏耐性。具体而言，在上述的电感器部件1的制造方法中，在进行单片化之前，各露出部200经由供电布线与多个电感器部件连接。因此，即使在该状态下对各布线施加静电，也能够通过供电布线，分散并向地线释放出该静电，能够提高静电破坏耐性。
优选在各螺旋布线21C～24C中，露出部200的露出面200a的厚度在各螺旋布线21C～24C的厚度以下且45μm以上。据此，由于露出面200a的厚度在螺旋布线21C～24C的厚度以下，所以能够增加磁性层11、12的比例，能够提高L。另外，由于露出面200a的厚度在45μm以上，能够降低断线的产生。
优选露出面200a为氧化膜。据此，能够在电感器部件1C与其相邻的部件之间抑制短路。
此外，也可以在第一～第三实施方式中，在螺旋布线设置与第四实施方式的露出部200相同的露出部。
(第五实施方式)
图7A是表示电感器部件的第五实施方式的透视俯视图。图7B是图7A的X－X剖视图。第五实施方式的绝缘层的构成与第四实施方式不同。以下对该不同的构成进行说明。此外，在第五实施方式中，与其它的实施方式相同的附图标记是与第一实施方式相同的构成，所以省略其说明。
如图7A和图7B所示，在第五实施方式的电感器部件1D中，与第四实施方式的电感器部件1C相比较，绝缘层15未覆盖在螺旋布线21C、22C的整周上。
具体而言，相邻的螺旋布线21C、22C具有相互对置的侧面210C、220C。各侧面210C、220C的至少一部分与第二磁性层12相接。由此，能够增加第二磁性层12的量，能够增大包含比较柔软的树脂的第二磁性层12的比例，提高电感器部件1D的应力吸收性，并降低热冲击、外压等的影响，所以能够提高电感器部件1D的可靠性。另外，在第二磁性层12包含金属磁性粉的情况下，能够提高电感器部件1D的直流重叠特性。
另外，在相邻的螺旋布线21C、22C之间配置有绝缘层15。由此，相邻的螺旋布线21C、22C之间的绝缘性、耐电压提高。绝缘层15位于相邻的螺旋布线21C、22C在间的最小距离部，并与各侧面210C、220C的一部分接触。此外，绝缘层15也可以不与各侧面210C、220C接触，例如也可以在相邻的螺旋布线21C、22C之间，依次排列侧面210C、第二磁性层12、绝缘层15、第二磁性层12、侧面220C。
此外，本公开并不限定于上述的实施方式，能够在不脱离本公开的主旨的范围内进行设计变更。例如，也可以对第一～第五实施方式各自的特征点进行各种组合。
在第二实施方式中，螺旋布线21与基板61的第二主面61b、第二磁性层12双方紧贴，但是并不限定于此，也可以仅与第二主面61b，或者仅与第二磁性层12紧贴，对于其它的部分来说夹着绝缘层15。并且，虽然在第二实施方式中，螺旋布线21在侧面以及上表面与第二磁性层12紧贴，但也可以仅与侧面或者上表面的任意一方紧贴，与另一方夹着绝缘层15，也可以不与侧面或者上表面的整个面紧贴，而仅一部分与第二磁性层12紧贴，对于其它的部分来说夹着绝缘层15。

Claims (17)

1.一种电感器部件，具备：
包含树脂的第一磁性层以及第二磁性层；
烧结体的基板，其第一主面与上述第一磁性层紧贴，并在第二主面的上方配置上述第二磁性层；
绝缘层，配置在上述基板的上述第二主面上；
螺旋布线，其配置在上述第二磁性层与上述基板之间，形成在上述绝缘层上；以及
第二绝缘层，配置在上述绝缘层上，
上述螺旋布线具有：螺旋形状的第一导体层、和配置在上述第一导体层上且具有沿上述第一导体层的形状的第二导体层，
上述第一导体层的侧面的锥角比上述第二导体层的侧面的锥角大，
上述螺旋布线被上述第二绝缘层覆盖，上述第一导体层和上述第二导体层的侧面与第二绝缘层相接。
2.根据权利要求1所述的电感器部件，其中，
上述基板为磁性体。
3.根据权利要求1所述的电感器部件，其中，
上述第一磁性层以及上述第二磁性层包含上述树脂中所含有的金属磁性粉，
上述基板是铁素体的烧结体。
4.根据权利要求3所述的电感器部件，其中，
上述第一磁性层以及上述第二磁性层还包含铁素体粉。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的电感器部件，其中，
上述第一磁性层的厚度与上述第二磁性层的厚度的合计比上述基板的厚度大。
6.根据权利要求5所述的电感器部件，其中，
上述第一磁性层的厚度和上述第二磁性层的厚度都比上述基板的厚度大。
7.根据权利要求1～4中任意一项所述的电感器部件，其中，
上述第一磁性层的电阻率以及上述第二磁性层的电阻率比上述基板的电阻率高。
8.根据权利要求1～4中任意一项所述的电感器部件，其中，
上述基板的连接上述第一主面与上述第二主面的侧面的至少一部分被上述第一磁性层或者上述第二磁性层覆盖。
9.根据权利要求1～4中任意一项所述的电感器部件，其中，
上述基板具有裂缝部。
10.根据权利要求1～4中任意一项所述的电感器部件，其中，
上述螺旋布线配置在上述基板的上述第二主面上。
11.根据权利要求1～4中任意一项所述的电感器部件，其中，
上述第一导体层的厚度在0.5μm以上。
12.根据权利要求1～4中任意一项所述的电感器部件，其中，
上述第一导体层的Ni含有率在5.0wt％以下。
13.根据权利要求1～4中任意一项所述的电感器部件，其中，
沿层叠方向排列有多个上述螺旋布线，上述多个螺旋布线串联连接。
14.根据权利要求1～4中任意一项所述的电感器部件，其中，
在同一平面上配置有多个上述螺旋布线，
在同一平面上相邻的上述螺旋布线具有相互对置的侧面，各上述侧面的至少一部分与上述第二磁性层相接，
在相邻的上述螺旋布线之间配置有绝缘层。
15.根据权利要求1～4中任意一项所述的电感器部件，其中，
上述螺旋布线具有从上述电感器部件的与层叠方向平行的侧面向外部露出的露出部。
16.根据权利要求15所述的电感器部件，其中，
上述露出部的露出面的厚度在上述螺旋布线的厚度以下且45μm以上。
17.根据权利要求16所述的电感器部件，其中，
上述露出面为氧化膜。
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