JP2001189215A

JP2001189215A - 平面コイルおよびトランス

Info

Publication number: JP2001189215A
Application number: JP37496399A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kajino; 隆楫野; Manabu Ota; 学太田
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 1999-12-28
Publication date: 2001-07-10

Abstract

(57)【要約】【課題】絶縁基板上にコイル導体線条を有する平面コ
イルにおいて、反りを低減する。【解決手段】絶縁基板の片面または両面に、金属から
なる螺旋状の土台部を有し、この土台部の上にコイル導
体線条を有し、前記コイル導体線条の延びる方向に垂直
な断面における前記コイル導体線条断面の形状が、前記
土台部に接する矩形の首部と、この首部上に張り出した
頭部とを有するものであり、前記断面において、前記土
台部の高さをＢｈ、幅をＢｗとし、前記頭部の高さをＨ
ｈ、幅をＨｗとし、前記首部の幅をＮｗとしたとき、１．２≦Ｈｗ／Ｎｗ≦１０、０．５Ｎｗ≦Ｂｗ＜Ｈｗ、０．００１≦Ｂｈ／Ｈｈ≦１／３である平面コイル。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、絶縁基板上に螺旋
状の導体線条を設けた平面コイルと、この平面コイルを
利用したトランスとに関する。

【０００２】

【従来の技術】平面コイルは、絶縁基板上に導体線条を
螺旋状に形成したものであり、デジタルオーディオディ
スクの二軸アクチュエータや平面ディスプレイ（液晶デ
ィスプレイ等）などの電源用または信号用として広く用
いられている。

【０００３】平面コイルの製造方法は、例えば特開平７
−２１３０２７号公報に記載されている。この方法で
は、絶縁基板上に無電解めっきの核となるめっき触媒を
付与した後、コイルパターンに対応したレジストパター
ンを形成し、このレジストパターンをマスクとして無電
解めっきにより薄膜導体層を析出させ、この薄膜導体層
を下地として電気めっきによりコイル導体パターンを形
成する。また、同公報には、従来技術として、絶縁基板
上に蒸着によりめっき下地を形成した後、レジストパタ
ーンを形成し、次いで電気めっきを行ってコイルパター
ンを形成した後、レジストパターンの除去およびコイル
パターン間の下地をエッチングにより除去する方法も記
載されている。

【０００４】また、特開平６−１７６３１８号公報に
は、薄膜磁気ヘッドに内蔵される平面コイルの製造方法
として、まず、下地となる第１のコイルをパターンめっ
き法により形成し、次いで、この第１のコイルを除く領
域にレジストパターンを形成した後、第１のコイル上に
電気めっきにより第２のコイルを形成する方法が記載さ
れている。

【０００５】ところで、平面コイルとしては、幅が細く
かつ厚い、いわゆるハイアスペクト導体線条が狭い間隔
で配列したものが要求されるようになってきている。導
体線条をハイアスペクトパターンとすることにより、直
流抵抗が小さくなる。

【０００６】しかし、ハイアスペクトパターンとするた
めに導体線条を厚くすると、電気めっきの際に導体線条
内に応力が溜まり、その結果、絶縁基板に反りが発生し
やすいという問題がある。絶縁基板に反りが発生する
と、製造プロセス内での取り扱いに重大な支障が生じ、
また、トランスとする際に２つの平面コイルを積層する
ことが困難となる。

【０００７】電気めっきの速度を極端に低下させれば上
記応力を低減することができるが、その場合、処理時間
が大幅に長くなり、量産性が大きく低下してしまう。ま
た、絶縁基板を厚くすれば反りは小さくなるが、そもそ
も平面コイルは、コイルを組み込む電子部品の全厚を抑
えるために利用されるので、絶縁基板を厚くすると平面
コイルの特徴が大幅に減じられることになる。また、絶
縁基板の表裏に対称的な形状のコイルパターンを形成す
ることにより、絶縁基板の両側における応力を相殺して
反りを低減することも考えられる。しかし、絶縁基板両
面のコイルパターンを、スルーホールを介して直列に接
続する場合、両コイルパターンが対称形状であると、そ
れぞれのコイルが発生する磁束が打ち消しあい、インダ
クタンスがほとんどゼロになってしまう。一方、コモン
モードフィルタとする場合には、対称パターンとするこ
とができる。しかし、絶縁基板の表裏において電気めっ
き条件を完全に一致させることは難しいため、絶縁基板
の表裏にほぼ完全な対称形状のコイルパターンを形成し
ても、絶縁基板の反りをほぼ完全になくすことは難し
い。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、絶縁
基板上にコイル導体線条を有する平面コイルにおいて、
反りを低減することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的は、下記（１）
〜（５）の本発明によって達成される。（１）絶縁基板の片面または両面に、金属からなる螺
旋状の土台部を有し、この土台部の上にコイル導体線条
を有し、前記コイル導体線条の延びる方向に垂直な断面
における前記コイル導体線条断面の形状が、前記土台部
に接する矩形の首部と、この首部上に張り出した頭部と
を有するものであり、前記断面において、前記土台部の
高さをＢｈ、幅をＢｗとし、前記頭部の高さをＨｈ、幅
をＨｗとし、前記首部の幅をＮｗとしたとき、１．２≦Ｈｗ／Ｎｗ≦１０、０．５Ｎｗ≦Ｂｗ＜Ｈｗ、０．００１≦Ｂｈ／Ｈｈ≦１／３である平面コイル。（２）Ｂｗ≦０．９Ｈｗである上記（１）の平面コイル。（３）絶縁基板の片面または両面に、螺旋状のコイル
導体線条を有し、前記コイル導体線条の延びる方向に垂
直な断面における前記コイル導体線条断面の形状が、前
記絶縁基板に接する矩形の首部と、この首部上に張り出
した頭部とを有し、前記断面において、前記首部の幅を
Ｎｗ、前記頭部の幅をＨｗとしたとき、１．２≦Ｈｗ／Ｎｗ≦１０である平面コイル。（４）前記絶縁基板の厚さをＴとし、前記コイル導体
線条の高さをＨとしたとき、０．１≦Ｔ／Ｈ≦２である上記（１）〜（３）のいずれかの平面コイル。（５）上記（１）〜（４）のいずれかの平面コイルを
複数積層して構成されるトランス。

【００１０】

【発明の実施の形態】本出願人は、細幅で厚いハイアス
ペクト導体線条を有する平面コイルおよびその製造方法
を、特開平１１−２０４３３７号および特開平１１−２
０４３６１号公報で提案している。これらの公報に記載
された平面コイルの断面を、図３に示す。図３に示す平
面コイルは、絶縁基板２上に、金属からなる螺旋状の土
台部３を有し、この土台部３上にコイル導体線条４を有
する。コイル導体線条４の断面は、土台部３に接する首
部４１と、この首部４１上に張り出した頭部４２とを有
するマッシュルーム状である。なお、図示する断面は、
コイル導体線条４の延びる方向に垂直な断面である。

【００１１】土台部３は、コイル導体線条４を電気めっ
きにより形成する際に下地層となった領域であり、金属
から構成される。前記下地層は、まず、絶縁基板２の全
面に形成される。次いで、その上にコイル導体線条４を
形成した後、前記断面において隣り合うコイル導体線条
間をエッチングすることにより、図示する土台部３が形
成される。そのため、上記特開平１１−２０４３３７号
および特開平１１−２０４３６１号公報に図示されてい
るように、土台部３の幅Ｂｗは、頭部４２の幅Ｈｗと同
じとなる。

【００１２】これに対し本発明では、土台部３の幅Ｂｗ
を、頭部４２の幅Ｈｗよりも小さくする。すなわち、断
面形状を例えば図１に示されるものとする。マッシュル
ーム状断面を有する平面コイルでは、矩形断面を有する
従来の平面コイルに比べ、絶縁基板の反りを小さくでき
るが、土台部３の幅Ｂｗを頭部４２の幅Ｈｗよりも小さ
くすることにより、反りをさらに低減できる。

【００１３】土台部３は、コイル導体線条４を電気めっ
き法により形成する際に利用した下地層をエッチングす
ることにより、その一部を残存させたものである。した
がって、コイル導体線条４を電気めっき法以外の方法、
例えば蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等
の真空成膜法や、無電解めっき法などにより形成する場
合には、図２に示すように土台部３を設ける必要はな
い。ただし、電気めっき法以外の方法を利用する場合で
も、絶縁基板２に対するコイル導体線条４の接着性を高
くするために、上記寸法の土台部３を設けてもよい。

【００１４】また、コイル導体線条４を電気めっき法に
より形成した場合でも、上記導電性下地層をエッチング
する際の条件を制御することにより、図２に示す場合と
同様にＢｗ＝Ｎｗとすることができ、さらに、Ｂｗ＜Ｎ
ｗとすることもできる。本発明にはこれらの構成も包含
される。なお、ＢｗがＮｗよりも著しく小さくなると、
コイル導体線条４の絶縁基板２に対する接着性が低くな
り、製造工程において取り扱う際にコイル導体線条４が
剥離するおそれがあるので、ＢｗはＮｗの０．５倍以上
とする。

【００１５】したがって本発明では、０．５Ｎｗ≦Ｂｗ＜Ｈｗとする。なお、反り低減のためには、Ｂｗ≦０．９Ｈｗであることがより好ましい。

【００１６】土台部３は、コイル導体線条４の接着性が
確保できる範囲において、できるだけ薄くすることが好
ましい。具体的には、前記断面において、土台部３の高
さをＢｈとし、頭部４２の高さをＨｈとしたとき、０．００１≦Ｂｈ／Ｈｈ≦１／３である。ただし、Ｂｈは０．３μm以上であることが好
ましい。Ｂｈ／Ｈｈが大きすぎると、反り低減効果が不
十分となる。一方、Ｂｈ／ＨｈまたはＢｈが小さすぎる
と、コイル導体線条４の接着性が不十分となりやすい。

【００１７】また、図示する断面において、首部４１の
幅をＮｗ、頭部４２の幅をＨｗとしたとき１．２≦Ｈｗ／Ｎｗ≦１０であり、好ましくは２≦Ｈｗ／Ｎｗ≦５である。Ｈｗ／Ｎｗが小さすぎると、すなわち、首部４
１の幅が相対的に広すぎると、コイル導体線条４を形成
する際に生じた応力が絶縁基板２に影響を与えやすくな
る。一方、Ｈｗ／Ｎｗが大きすぎると、すなわち首部４
１に対し頭部４２が大きくなりすぎると、首部４１の機
械的強度が低くなって、製造プロセスにおいて取り扱う
際にコイル導体線条４の剥離が生じやすくなり、また、
最終製品における強度も低くなる。

【００１８】本発明の平面コイルにおいて、上記した以
外の寸法ないし寸法比は特に限定されないが、好ましく
は以下に説明するように寸法ないし寸法比を決定する。

【００１９】絶縁基板２の厚さＴが小さいほど平面コイ
ルの全厚を薄くできるが、反り量は絶縁基板２の厚さの
二乗にほぼ反比例して増大する。また、コイル導体線条
４の高さＨが大きいほど直流抵抗を低くできるので好ま
しいが、この場合も、絶縁基板２の反り量は大きくな
る。したがって、本発明の効果は、絶縁基板の厚さＴが
小さく、コイル導体線条４の高さＨが大きいほど高くな
る。ただし、絶縁基板２が薄すぎると、製造プロセスに
おいて絶縁基板２の取り扱いが難しくなり、また、絶縁
基板２の反りを抑えることが難しくなる。このような理
由から、コイル導体線条４の高さＨを基準とした絶縁基
板２の相対的な厚さを示すＴ／Ｈが、０．１≦Ｔ／Ｈ≦２であるとき、特に０．２≦Ｔ／Ｈ≦１であるときに、本発明は特に有効である。

【００２０】首部４１の高さは、コイル導体線条４の断
面積を大きくするため、および、機械的強度を確保する
ために、低いほど好ましい。具体的には、頭部４２の高
さＨｈの好ましくは０．３倍以下、より好ましくは０．
２倍以下とする。ただし、後述するように首部４１の高
さはフォトレジストからなるマスクパターンの厚さに依
存するため、通常、０．５μm未満とすることは困難で
ある。

【００２１】従来の平面コイルにおいて、絶縁基板の反
りはコイル導体線条が高いほど大きくなるので、本発明
はコイル導体線条が高いほど有効である。具体的には、
高さが１０μm以上、特に４０μm以上である場合に本発
明は特に有効である。なお、平面コイルにおいて、コイ
ル導体線条４の高さは、通常、３００μm以下である。
コイル導体線条４がこれ以上高くなると、薄型化できる
という平面コイルの特徴をいかせなくなる。

【００２２】絶縁基板２の反りを抑制する効果は、コイ
ル導体線条のアスペクト比に依存しない。すなわち、本
発明は前記特開平１１−２０４３３７号公報に記載され
たようなアスペクト比の高いコイル導体線条を有する平
面コイルのほか、低アスペクト比のコイル導体線条を有
する平面コイルにも適用可能である。例えば、コイル導
体線条４を電気めっき法により形成する場合、０．５（Ｈｗ−Ｎｗ）＝Ｈｈであれば、めっき層は等方的に成長したことになる。本
発明では、このように等方的に成長させた場合について
も有効であり、もちろん、異方的に成長させてアスペク
ト比を高くした場合でも、すなわち０．５（Ｈｗ−Ｎｗ）＜Ｈｈとした場合でも有効である。さらに、電気めっき法以外
の方法を用いて、これよりアスペクト比を低くした場合
でも有効である。ただし、コイル導体線条４のアスペク
ト比が低すぎると、直流抵抗および配線密度のいずれか
が不十分となるので、０．７（Ｈｗ−Ｎｗ）≦Ｈｈとすることが好ましい。

【００２３】本発明の平面コイルを積層することにより
トランスが得られるが、本発明の平面コイルは絶縁基板
の反りが小さいため、積層工程における支障発生を抑え
ることができる。

【００２４】次に、本発明の平面コイルを製造する方法
の一例を説明する。この方法における工程の流れを図４
に示す。この方法は、コイル導体線条４を電気めっき法
により形成する方法であるが、前述したように、コイル
導体線条４は電気めっき法以外の方法で形成してもよ
い。ただし、前記断面において隣り合うコイル導体線条
４間の距離Ｇｗを小さくして平面コイル断面における導
体の占積率を高くするためには、電気めっき法を利用す
ることが好ましい。

【００２５】図４に示される方法は、（Ａ）絶縁基板２
上に下地層３Ａを設ける工程、（Ｂ）この上にポジ型フ
ォトレジスト層１１Ａを積層する工程、（Ｃ）フォトリ
ソグラフィー法によりポジ型フォトレジスト層１１Ａを
パターニングして、マスクパターン１１を形成する工
程、（Ｄ）上記（Ｃ）工程において形成された下地層３
Ａの露出部およびこれに近接したマスクパターン１１上
に、断面マッシュルーム状のコイル導体線条４を形成す
る工程、（Ｅ）コイル導体線条４の露出した表面を保護
層５で被覆する工程、（Ｆ）活性線を全面照射したのち
現像することにより、コイル導体線条４間に露出してい
るマスクパターン１１を除去する工程、（Ｇ）下地層３
Ａの露出部だけを選択的にエッチング処理して除去する
工程を順次有する。この方法は、前記特開平１１−２０
４３６１号公報に開示されている方法である。以下、図
４を参照して、この方法を詳細に説明する。

【００２６】（Ａ）工程では、絶縁基板２上に、下地層
３Ａを設ける。絶縁基板２の構成材料としては、ガラス
エポキシ、プラスチック、水晶等の単結晶、ＳｉＯ₂、
Ａｌ₂Ｏ₃、フェライト等の各種絶縁体セラミックスな
ど、これまで平面コイルの基板に普通に用いられていた
ものの中から任意に選択することができる。絶縁基板２
の厚さは、通常、１０〜５００μmの範囲から選択すれ
ばよい。下地層３Ａの構成材料としては、電気めっきに
おける下地層として機能するものであれば特に限定され
ず、例えば、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｚ
ｎ、Ａｕ、Ａｇ、またはこれらの少なくとも１種を含有
する合金のいずれであってもよい。また、下地層３Ａ
は、単層であっても、組成の異なる２種以上の層を積層
したものであってもよい。下地層３Ａの形成には、蒸
着、スパッタリング、イオンプレーティング等の真空成
膜法、無電解めっき法、金属箔の張り付けなど任意の手
段を利用することができ、下地層３Ａを積層構造とする
場合には、最下層を形成する場合を除き電気めっき法も
利用できる。下地層３Ａの厚さは、真空成膜法やめっき
法を使う場合には０．１〜１０μmの範囲が適当であ
り、箔を張り付ける場合には５〜３６μmの範囲が適当
である。

【００２７】（Ｂ）工程では、下地層３Ａ上に、ポジ型
フォトレジスト層１１Ａを形成する。この方法では、後
続の工程において、ポジ型フォトレジスト層１１Ａから
得たマスクパターン１１の一部をさらに露光処理して除
去する必要があるため、いったん露光した後では選択的
な除去が不可能なネガ型フォトレジストを用いることは
できず、ポジ型フォトレジストを用いることが必要であ
る。ポジ型フォトレジスト層１１Ａは、紫外線、電子
線、Ｘ線、レーザビームなどの活性線の照射により可溶
化するレジストから構成される。この方法で用いるポジ
型フォトレジストの種類は特に限定されず、公知のも
の、例えば、ポリメチルビニルケトン、ポリビニルフェ
ニルケトン、ポリスルホン、ポリオレフィン−スルホ
ン、ポリ（ヘキサメチレン−α−トルキシリルアミ
ド）、ポリメタクリル酸メチル系フォトレジスト、ノボ
ラック−ジアゾキノン系フォトレジストなどから選択す
ればよい。ポジ型フォトレジスト層１１Ａの厚さは、
０．５〜５０μmとすることが好ましい。この厚さが
０．５μm未満であると、ピンホール等の欠陥が生じや
すくなる。ピンホールが生じると、ここから導体が成長
してショート不良を生じる。一方、この厚さが５０μm
を超えると、レジストパターンを形成する際の露光に長
時間を要し、作業効率が低下する。また、首部が高くな
るため、平面コイル断面においてコイル導体線条の占め
る断面積（占積率）が小さくなってしまう。ポジ型フォ
トレジスト層１１Ａは、慣用されている方法、例えばド
クターナイフ法やスピンコート法を用いて形成すること
ができる。なお、ポジ型フォトレジスト層１１Ａの厚さ
を変更することにより、後続工程で形成される首部４１
の長さを制御することができる。具体的には、ポジ型フ
ォトレジスト層１１Ａを薄くすれば首部４１を短くする
ことができ、厚くすれば首部を長くすることができる。

【００２８】（Ｃ）工程では、まず、ポジ型フォトレジ
スト層１１Ａに対し、例えば所定のマスクパターンを担
持した透明板を介して活性線を照射することにより、露
光部分だけを分解して溶剤可溶性とする。次いで、現像
処理を施して露光部分のレジストを除去し、マスクパタ
ーン１１とする。

【００２９】（Ｄ）工程では、下地層３Ａの露出した領
域を一方の電極として電気めっきを行う。この電気めっ
きにより、下地層３Ａの露出領域を中心として、その近
傍のマスクパターン１１表面にまでまたがっためっき層
が形成され、コイル導体線条４となる。コイル導体線条
４の材質は、（Ａ）工程で設けた下地層３Ａと同じとす
ることが好ましいが、必要に応じ別の材料を用いてもよ
い。コイル導体線条４の形成に用いるめっき浴の組成例
としては、銅めっき用の場合、ＣｕＳＯ₄・５Ｈ₂Ｏ１
００〜２００g/lおよびＨ₂ＳＯ₄ ３０〜３００g/lから
なる硫酸銅浴、Ｃｕ（ＢＦ₄）₂ ２５０〜４００g/lお
よびＨＢＦ₄ １〜５g/lからなるホウフッ化銅浴、Ｃｕ
ＣＮ６０〜８０g/l、ＮａＣＮ７０〜９０g/lおよび
ＫＯＨ２０g/lからなるシアン化物浴を、亜鉛めっき用
の場合、ＺｎＳＯ₄・７Ｈ₂Ｏ３５０〜４５０g/l、Ａｌ
Ｃｌ₃・６Ｈ₂Ｏ１０〜３０g/l、ＣＨ₃ＣＯＯＮａ１０
〜２０g/lおよびブドウ糖１００〜１２０g/lからなる
酸性浴、Ｚｎ（ＣＮ）₂ ５０〜７０g/l、ＮａＣＮ３
０〜５０g/lおよびＮａＯＨ７０〜９０g/lからなるア
ルカリ性浴を、スズめっき用の場合、ＳｎＳＯ₄ ８０
〜１２０g/l、Ｈ₂ＳＯ₄ ８０〜１２０g/l、クレゾール
スルホン酸８０〜１２０g/lおよびゼラチン１〜５g
/lからなる硫酸浴、Ｓｎ（ＢＦ₄）₂ １５０〜２５０g/
l、ＨＢＦ₄ ８０〜１２０g/l、Ｈ₃ＢＯ₃ ２０〜３０g
/lおよびゼラチン３〜８g/lからなるホウフッ化浴な
どをそれぞれ挙げることができる。また、電気めっきの
際の条件としては、一般に浴温２５〜６５℃、電流密度
０．５〜１０A/dm²とすればよい。

【００３０】めっき浴中には、光沢剤を含有させること
が好ましい。無光沢めっき浴を用いると、コイル導体線
条４間を狭くした場合に短絡が生じてしまう。用いる光
沢剤は特に限定されないが、好ましくはポリエーテル系
光沢剤を用いる。

【００３１】（Ｅ）工程では、コイル導体線条４のうち
頭部４２の表面を、保護層５で被覆する。この保護層５
は必須ではないが、設けることが好ましい。保護層５
は、下地層３Ａを溶解するエッチング液に対し抵抗性を
有する導電性材料から構成することが必要である。例え
ば、下地層３Ａを銅から構成し、かつアルカリエッチン
グ液を使用する場合には、保護層５はニッケル、クロ
ム、はんだ合金、金、銀、白金などから構成すればよ
い。保護層５は、電気めっきまたは無電解めっきにより
形成すればよい。保護層５の厚さは、１〜５μmの範囲
が適当であり、この厚さは、隣り合うコイル導体線条４
間の間隔に応じて適宜調整すればよい。保護層５を電気
めっきにより形成する場合のめっき浴の組成例として
は、ニッケルめっき用の場合、ＮｉＳＯ₄・７Ｈ₂Ｏ１
００〜２００g/l、ＮＨ₄Ｃｌ１０〜２０g/lおよびＨ₃
ＢＯ₃ １０〜２０g/lからなる普通浴、ＮｉＳＯ₄・７
Ｈ₂Ｏ３００〜４５０g/l、ＮｉＣｌ₂・６Ｈ₂Ｏ４５
〜６０g/lおよびＨ₃ＢＯ₃ ３５〜４０g/lからなる改良
ワット浴、スルファミン酸ニッケル４００〜４５０g/
l、Ｈ ₃ＢＯ₃ ３０〜３５g/lおよび湿潤剤０．５〜１．
０g/lからなるスルファミン浴を、クロムめっき用の場
合、ＣｒＯ₃ ２００〜２７０g/l、Ｈ₂ＳＯ₄ １．０〜
３．０g/lおよび場合によりＮａ₂ＳｉＦ₆ ５〜１０g/l
からなるクロム酸浴をそれぞれ挙げることができる。ま
た、電気めっきの際の条件は、一般に浴温２０〜７５
℃、電流密度０．５〜６０A/dm²の範囲で選ばれる。ま
た、銀めっきの場合は、ＡｇＣＮ３０〜４０g/l、Ｋ
ＣＮ５０〜６５g/lおよびＫ₂ＣＯ₃ ４０〜５０g/lか
らなるシアン化物浴、金めっきの場合、Ａｕ１．５〜
３．０g/l、ＫＣＮ１０〜２０g/lおよびＮａ₂ＨＰＯ₄
４〜８g/lからなるシアン化物浴が用いられ、一般
に、浴温としては前者が２０〜３０℃、後者が６０〜７
０℃、電流密度としては、前者が０．３〜１．５A/d
m²、後者が０．１〜０．５A/dm²の範囲内で選ばれる。

【００３２】なお、（Ｅ）工程までの説明においては、
保護層５をコイル導体線条４の頭部４２に対し独立した
ものとして記述したが、本発明における限定に用いる頭
部４２の寸法は、保護層５を含んだ寸法とする。

【００３３】（Ｆ）工程では、まず、（Ｅ）工程までで
得られた積層体に対し、図中上方から積層体全面にわた
って活性線を照射し、マスクパターン１１のコイル導体
線条４間の領域だけを溶剤可溶化する。次いで、現像処
理を施して露光部分を除去し、下地層３Ａをこの部分だ
け露出させる。

【００３４】（Ｇ）では、下地層３Ａのうち（Ｆ）工程
で露出させた領域を選択的にエッチングして除去する。
このとき、エッチング時間を長くしてマスクパターン１
１の下側をオーバーエッチングすることにより、前記し
た寸法の土台部３を形成することができる。なお、この
エッチングに際しては、（Ｅ）工程で被覆した保護層５
には損傷を与えず、（Ａ）工程で設けた下地層３Ａだけ
を選択的に除去しうるエッチング液を用いる。

【００３５】最後に、マスクパターン１１をレジスト剥
離液によって除去することが好ましい。これにより、マ
スクパターンを介して絶縁基板２に影響を及ぼしていた
頭部４２の応力が解放され、絶縁基板２の反りを低減で
きる。ただし、マスクパターンを除去しない場合でも、
土台部３の幅を短くしたことによる効果は実現する。

【００３６】図４に例示する方法は、コイル導体線条を
ハイアスペクトとするために、すなわち、幅が細くかつ
厚い断面形状とする場合に特に有効である。電気めっき
法により、コイル導体線条をその断面形状がハイアスペ
クトとなるように形成した場合、図１に示す断面におけ
る隣り合うコイル導体線条４間の距離Ｇｗが小さくなる
ので、コイル中における導体の占積率を高くすることが
できる。

【００３７】なお、図４では、（Ｆ）工程においてマス
クパターン１１のコイル導体線条４間の領域だけを除去
しているが、残存するすべてのマスクパターン１１を除
去する構成としてもよい。その場合、フォトレジストと
してポジ型のものを用いる必要はなく、上記（Ｆ）工程
の替わりに、マスクパターン１１全体を除去する工程を
おけばよい。ただし、この場合、首部４１を保護するマ
スクパターン１１がなくなってしまうので、下地層３Ａ
と首部４１とが同じエッチング液によりエッチングされ
るものであると、（Ｇ）工程でのエッチングにより首部
４１もエッチングされてしまう。したがって、コイル導
体線条４を侵さないエッチング液によってエッチングが
可能な材料から下地層３Ａを構成する必要がある。例え
ば、コイル導体線条４を銅から構成する場合、下地層３
ＡはＴｉ、Ｃｒなどから構成すればよい。下地層３Ａを
選択的にエッチングすることにより、首部４１の直下を
残して下地層３Ａを除去することができるので、Ｂｗと
Ｎｗとをほぼ等しくすることができる。ただし、下地層
３Ａは湿式エッチングにより除去し、通常、湿式エッチ
ングではエッチングが等方的に進行するので、通常はＢ
ｗ＜Ｎｗとなる。

【００３８】

【実施例】実施例１３インチ径のガラスエポキシ基板（厚さ１００μm）の
所定の位置に直径０．２mmのスルーホールを設けたの
ち、その基板の片面に無電解銅めっき液（奥野製薬社
製、商品名「ビルドカッパー」）を用いて、銅からなる
厚さ１μmの下地層を形成した。

【００３９】次に、上記下地層の上にポジ型フォトレジ
スト（東京応化工業社製、商品名「ＰＭＥＲＰ−ＡＲ
９００」）を乾燥膜厚が５μmとなるようにスピンコー
トし、常法に従って露光および現像処理することによ
り、パターン幅９０μm、パターン間隔２０μmのレジス
トパターンを形成した。このようにして得たレジストパ
ターンは、除去された部分が円形スパイラル状で、最内
周の半径は０．９mm、巻数は１１．５回であった。

【００４０】次いで、硫酸銅濃度７０グラム／リットル
のめっき液を用い、小孔を有するパイプをカソード近傍
に配置し、前記小孔からめっき液を２０mm／秒の割合で
噴出させながら、２５℃、電流密度２．５A/dm²の条件
下で光沢硫酸銅めっきを行って、膜厚１５０μmの断面
マッシュルーム状のコイル導体線条を形成した。

【００４１】続いて、ＮｉＳＯ₄・７Ｈ₂Ｏ２８０グラ
ム／リットル、ＮｉＣｌ₂・６Ｈ₂Ｏ４５グラム／リット
ルおよびＨ₃ＢＯ₃ ４０グラム／リットルを含む光沢ワ
ット浴を用い、上記のコイル導体線条の露出部全面にＮ
ｉからなる膜厚２μmの保護層を形成した。

【００４２】このようにして得たコイル基板を十分に乾
燥させたのち、保護層で被覆したコイル導体線条をマス
クとして紫外線の全面照射を行って、コイル導体線条間
に存在するポジ型フォトレジストのみを露光させ、次い
で現像液（東京応化工業社製、商品名「Ｐ−７Ｇ」）に
より露光部分を溶解除去した。

【００４３】次いで、アルカリエッチング液（メルテッ
クス社製、商品名「エープロセス」）を用いて、コイル
導体線条間に露出した前記下地層をエッチングした。こ
のとき、意図的にオーバーエッチングを行った。

【００４４】このようにして得た３インチ径のコイル基
板において、反り量は０．２mmであった。また、このコ
イル基板において図１に示す各部の寸法は、Ｈｗ＝１００μm、Ｎｗ＝２０μm、Ｇｗ＝１０μm、Ｂｗ＝７０μm、Ｂｈ＝１μm、Ｈｈ＝９５μm、Ｈ＝１００μm、Ｔ＝１００μm であり、１．２≦Ｈｗ／Ｎｗ≦１０、０．５Ｎｗ≦Ｂｗ≦０．９Ｈｗ、０．００１≦Ｂｈ／Ｈｈ≦１／３、０．１≦Ｔ／Ｈ≦２のすべてを満足していた。

【００４５】最後に、コイル基板をカットすることによ
り、外形寸法３．１mm×３．１mm×０．４mm、直流抵抗
０．１Ω、インダクタンス値０．３７μHの平面コイル
を得た。

【００４６】実施例２Ｂｗ＝９５μmとしたほかは実施例１と同様にしてコイ
ル基板を作製した。このコイル基板は０．５Ｎｗ≦Ｂｗ＜Ｈｗを満足するが０．５Ｎｗ≦Ｂｗ≦０．９Ｈｗを満足していないため、反り量は０．３mmとなり、実施
例１に比べ大きくなった。

【００４７】実施例３実施例１で用いた基板の片面に、スパッタリング法によ
り厚さ１μmのＴｉ層を形成して下地層とした。次に、
上記下地層の上に実施例１と同様にしてレジストパター
ンを形成した。次いで、実施例１と同様にしてコイル導
体線条を形成した。なお、保護層は形成しなかった。次
いで、レジストパターン全体をレジスト剥離液（東京応
化工業社製、商品名「Ｒ１０４」）により除去した。次
いで、エッチング液を用いてエッチングを行い、コイル
導体線条の首部直下を除いて下地層を除去した。

【００４８】このようにして得た３インチ径のコイル基
板において、反り量は０．１５mmであった。また、この
コイル基板において図１に示す各部の寸法は、Ｈｗ＝１００μm、Ｎｗ＝２０μm、Ｇｗ＝１０μm、Ｂｗ＝１７μm、Ｂｈ＝１μm、Ｈｈ＝９５μm、Ｈ＝１００μm、Ｔ＝１００μm であり、１．２≦Ｈｗ／Ｎｗ≦１０、０．５Ｎｗ≦Ｂｗ＜Ｈｗ、０．００１≦Ｂｈ／Ｈｈ≦１／３、０．１≦Ｔ／Ｈ≦２のすべてを満足していた。

【００４９】比較例基板の断面が矩形のコイル導体線条パターンを有する平
面コイルを作製した。基板および下地層は、実施例１と
同じとした。そして、下地層の上に、断面が矩形の、す
なわち首部をもたないコイル導体線条を、電気めっき法
により形成した。このコイル導体線条では、高さを実施
例１におけるＨと同じとし、幅を実施例１におけるＨｗ
と同じとした。

【００５０】このコイル導体線条を形成するに際して
は、まず、下地層の上に厚さ３０μmのレジストパター
ンを形成し、実施例１と同様にして光沢硫酸銅めっきを
行って厚さ２５μmの導体層を形成した。次いで、この
作業を４回繰り返し、高さ１００μmのコイル導体線条
を得た。次いで、レジストパターンを除去した後、イオ
ンミリングによりコイル導体線条間の下地層を除去し
た。

【００５１】このようにして得た３インチ径のコイル基
板の反り量は４．８mmであり、実施例１〜３のコイル基
板に比べ著しく大きかった。

【００５２】

【発明の効果】本発明では、平面コイルの薄型化および
高性能化に伴って大きくなる反りを、簡易な手段で低減
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の平面コイルの断面図である。

【図２】本発明の平面コイルの断面図である。

【図３】従来の平面コイルの断面図である。

【図４】本発明の平面コイルを製造する方法の一例にお
ける工程の流れを示す断面図である。

【符号の説明】

２絶縁基板３土台部３Ａ下地層４コイル導体線条４１首部４２頭部５保護層１１マスクパターン１１Ａポジ型フォトレジスト層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁基板の片面または両面に、金属から
なる螺旋状の土台部を有し、この土台部の上にコイル導
体線条を有し、前記コイル導体線条の延びる方向に垂直な断面における
前記コイル導体線条断面の形状が、前記土台部に接する
矩形の首部と、この首部上に張り出した頭部とを有する
ものであり、前記断面において、前記土台部の高さをＢｈ、幅をＢｗ
とし、前記頭部の高さをＨｈ、幅をＨｗとし、前記首部
の幅をＮｗとしたとき、１．２≦Ｈｗ／Ｎｗ≦１０、０．５Ｎｗ≦Ｂｗ＜Ｈｗ、０．００１≦Ｂｈ／Ｈｈ≦１／３である平面コイル。
【請求項２】Ｂｗ≦０．９Ｈｗである請求項１の平面コイル。
【請求項３】絶縁基板の片面または両面に、螺旋状の
コイル導体線条を有し、前記コイル導体線条の延びる方向に垂直な断面における
前記コイル導体線条断面の形状が、前記絶縁基板に接す
る矩形の首部と、この首部上に張り出した頭部とを有
し、前記断面において、前記首部の幅をＮｗ、前記頭部の幅
をＨｗとしたとき、１．２≦Ｈｗ／Ｎｗ≦１０である平面コイル。
【請求項４】前記絶縁基板の厚さをＴとし、前記コイ
ル導体線条の高さをＨとしたとき、０．１≦Ｔ／Ｈ≦２である請求項１〜３のいずれかの平面コイル。
【請求項５】請求項１〜４のいずれかの平面コイルを
複数積層して構成されるトランス。