JP2003059725A - Ｌｒ複合部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インダクタンス値が大きくかつ小型化が可能
なＬＲ複合部品を提供する。 【解決手段】 スパッタリングや蒸着などの薄膜形成
法、あるいは、スクリーン印刷などの厚膜形成法を用い
て、絶縁性基板１１の上面全面に抵抗体材料膜を形成す
る、次に、フォトリソグラフィ法を用いて、コイルパタ
ーン１２を絶縁性基板１１の上面に形成する。コイルパ
ターン１２の材料としては、例えばＮｉＣｒ，ＮｉＣ
ｕ，Ｃなどの抵抗体材料ペーストや感光性抵抗体材料ペ
ーストなどが使用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＬＲ複合部品、特
に、移動体通信機器等に使用されるＬＲ複合部品に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】携帯電話端末機などの移動体通信機器の
小型化に伴って、これら移動体通信機器内で使用される
電子部品に対する小型化の要求が強い。このため、例え
ば抵抗素子とインダクタ素子を一つのチップに内蔵した
ＬＲ複合部品などが提案されている。

【０００３】図１７は、従来のＬＲ複合部品の一例を示
す斜視図である。このＬＲ複合部品１は、絶縁性基板２
の上面を二つの領域に区切り、それぞれの領域にインダ
クタ３と抵抗４を配置したものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＬＲ複合部品１は、絶縁性基板２の上面をインダクタ３
を形成する領域と抵抗４を形成する領域に区切るため、
インダクタ３を形成することができる面積が小さくな
る。この結果、絶縁性基板２のサイズが大きいにもかか
わらず、インダクタンス値の小さいインダクタ３しか得
られないという問題があった。また、絶縁性基板２の上
面に、インダクタ３及び抵抗４のそれぞれの占有領域を
確保する必要があり、ＬＲ複合部品１の小型化を妨げる
一要因であった。

【０００５】そこで、本発明の目的は、インダクタンス
値が大きくかつ小型化が可能なＬＲ複合部品を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び作用】以上の目的を達
成するため、本発明に係るＬＲ複合部品は、絶縁性基板
と、該絶縁性基板上に設けられたコイルパターンとを備
え、コイルパターンが抵抗体材料を用いてフォトリソグ
ラフィ法にて形成されていることを特徴とする。

【０００７】あるいは、コイルパターンが導電体材料を
用いてフォトリソグラフィ法にて形成され、かつ、コイ
ルパターンのパターン厚みが１μｍ以下であることを特
徴とする。

【０００８】以上の構成により、分布定数型のＬＲ複合
部品が得られる。そして、コイルパターンがインダクタ
ンス成分とともに、抵抗成分をも有するため、抵抗素子
を形成する必要がなくなる。さらに、コイルパターンを
フォトリソグラフィ法によって形成することにより、コ
イルパターンは精度の高いインダクタンス値および抵抗
値を有することになる。

【０００９】また、本発明に係るＬＲ複合部品は、絶縁
性基板と、該絶縁性基板上にフォトリソグラフィ法にて
設けられたコイルパターンとを備え、コイルパターン
が、導電体材料からなる第１コイル部と、該第１コイル
部に電気的に直列に接続されかつ抵抗体材料からなる第
２コイル部とで構成されていることを特徴とする。

【００１０】以上の構成により、集中定数型のＬＲ複合
部品が得られる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るＬＲ複合部品
の実施の形態について、その製造方法と共に、添付の図
面を参照して説明する。

【００１２】［第１実施形態、図１〜図５］図１に示す
ように、絶縁性基板１１の上面を平滑な面になるように
研磨した後、スパッタリングや蒸着などの薄膜形成法、
あるいは、スクリーン印刷などの厚膜形成法を用いて、
絶縁性基板１１の上面全面に抵抗体材料膜を形成する。
次に、フォトリソグラフィ法を用いて、コイルパターン
１２を絶縁性基板１１の上面に形成する。

【００１３】フォトリソグラフィ法は、例えば以下に説
明する方法である。絶縁性基板１１の上面に形成された
抵抗体材料膜の上面全体に、フォトレジスト膜（例えば
感光性樹脂膜等）をスピンコート又は印刷により形成す
る。次に、フォトレジスト膜の上面に、所定の画像パタ
ーンが形成されたマスクフィルムを被せ、紫外線等を照
射する等の方法により、フォトレジスト膜の所望の部分
を硬化させる。次に、硬化した部分を残してフォトレジ
スト膜を剥がした後、露出した部分の抵抗体材料膜をエ
ッチングで除去し、所望のコイルパターン１２を形成す
る。この後、硬化したフォトレジスト膜を除去する。そ
して、このような、いわゆるフォトリソグラフィ技術を
用いた方法において、ウエットエッチング法、ドライエ
ッチング法、リフトオフ法、アディティブ法、セミアデ
ィティブ法等の周知の工法が適宜採用される。

【００１４】さらに、別のフォトリソグラフィ法とし
て、絶縁性基板１１の上面に感光性抵抗体材料ペースト
を塗布して抵抗体材料膜を形成し、その後、所定の画像
パターンが形成されたマスクフィルムを被せて露光し、
現像する方法でもよい。特に、感光性抵抗体材料ペース
トを用いると、抵抗体材料膜の膜厚が厚い状態で微細加
工が可能となり、本発明の実施においては低損失が確保
できる。また、路線間の間隔を狭くすることができる。

【００１５】渦巻状コイルパターン１２は、その一方の
端部１２ａが渦巻パターンの内側に位置し、他方の端部
１２ｂが渦巻パターンの外側に位置して絶縁性基板１１
の左辺に露出している。絶縁性基板１１の材料として
は、ガラス、ガラスセラミックス、アルミナ、フェライ
ト、Ｓｉ、ＳｉＯ₂等が用いられる。コイルパターン１
２の材料としては、例えばＮｉＣｒ，ＮｉＣｕ，Ｔａ₂
Ｎ，Ｃなどの抵抗体材料ペーストや感光性抵抗体材料ペ
−ストなどが使用される。また、抵抗体のペーストとし
ては、酸化物抵抗体でもよい。例えば、ルチニウムオキ
サイド（ＲｕＯ₂）イリジウムオキサイド（ＩｒＯ₂）な
どが用いられる。これらはフォトリソグラフィ法を適用
可能である。抵抗体のペーストとしてＣを用いたとき
も、フォトリソグラフィ法を適用可能である。

【００１６】次に、図２に示すように、開口部１５ａを
有した絶縁体層１５が形成される。すなわち、液状の絶
縁性材料を絶縁性基板１１の上面の全面にスピンコート
又は印刷等により塗布、乾燥及び焼成して絶縁体層１５
を形成する。絶縁性材料には、例えば感光性ポリイミド
樹脂や感光性ガラスペースト等が使用される。通常のポ
リイミド樹脂やガラスペーストを使用すると、所望のパ
ターンに加工するためには、レジスト層を形成し、該レ
ジスト層を加工する必要がある。しかし、感光性ポリイ
ミド樹脂や感光性ガラスペーストを使用すると、直接、
全面塗布された感光性材料を加工できるため、レジスト
塗布およびレジスト剥離の工程を省くことができ、効率
良い加工工程となる。

【００１７】次に、絶縁体層１５の上面に所定の画像パ
ターンが形成されたマスクフィルムを被せ、紫外線等を
照射する等の方法により、絶縁体層１５の所望の部分を
硬化させる。次に、絶縁体層１５の未硬化部分を除去
し、開口部１５ａを形成する。開口部１５ａには、渦巻
形状のコイルパターン１２の一端部１２ａが露出してい
る。

【００１８】次に、図３に示すように、抵抗体材料から
なる直線状のコイルパターン１６が、コイルパターン１
２等を形成した場合と同様の方法、すなわちフォトリソ
グラフィ法により形成される。絶縁体層１５の開口部１
５ａには抵抗体材料が充填され、ビアホール１８とされ
る。

【００１９】コイルパターン１６の一方の端部１６ａ
は、ビアホール１８を介してコイルパターン１２の端部
１２ａに電気的に接続している。コイルパターン１６の
他方の端部１６ｂは、絶縁性基板１１の右辺に露出して
いる。

【００２０】次に、図４に示すように、液状の絶縁性材
料を絶縁性基板１１の上面側全面にスピンコート又は印
刷等により塗布、乾燥および焼成して、コイルパターン
１６を被覆した絶縁体層１５とする。

【００２１】次に、絶縁性基板１１の左右の側面部に、
それぞれ入出力外部電極１９，２０を設ける。入力外部
電極１９はコイルパターン１２の端部１２ｂに電気的に
接続し、出力外部電極２０はコイルパターン１６の端部
１６ｂに電気的に接続している。外部電極１９，２０
は、Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄ，Ｃｕ，ＮｉＣｒ，ＮｉＣｕ，Ｎ
ｉ等の導電性ペーストを塗布、焼き付けた上に湿式電解
めっきによりＮｉ，Ｓｎ，Ｓｎ−Ｐｂなどの金属膜が形
成されたり、また、スパッタリング、蒸着、印刷、フォ
トリソグラフィ法などによって形成される。図５は、こ
うして得られたＬＲ複合部品２１の電気等価回路図であ
る。

【００２２】このＬＲ複合部品２１は、コイルパターン
１２を抵抗体材料を使用して形成しているため、コイル
パターン１２が分布定数インダクタンス成分とともに分
布定数抵抗成分を有している。従って、抵抗素子を形成
する必要がなくなる。この結果、絶縁性基板１１の上面
に、コイルパターン１２を広面積に形成することがで
き、大きなインダクタンス値を得ることができる。さら
に、ＬＲ複合部品２１の小型化も図ることができる。

【００２３】また、コイルパターン１２をフォトリソグ
ラフィ法によって形成しているので、パターン厚みやパ
ターン幅をばらつきが少なくかつ正確に再現することが
でき、精度の高いインダクタンス値および抵抗値を得る
ことができる。

【００２４】なお、コイルパターン１２，１６の材料と
して、抵抗体材料の代わりに、Ａｕ，Ａｇ，Ａｇ−Ｐ
ｄ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ａｌ等の導電性材料を使用し、そのコ
イルパターン１２，１６のパターン厚みを１μｍ以下に
設定することによっても、同様の作用効果を奏すること
ができる。すなわち、パターン厚みを極めて薄くするこ
とにより、コイルパターン１２，１６の横断面の面積が
小さくなり、コイルパターン１２，１６の抵抗成分が大
きくなる。従って、コイルパターン１２は、分布定数イ
ンダクタンス成分および分布定数抵抗成分を有すること
になる。コイルパターン１２，１６のパターン幅は５〜
１２０μｍ（代表値：８μｍ）である。

【００２５】［第２実施形態、図６〜図１０］前記第１
実施形態のＬＲ複合部品２１が分布定数型であるのに対
して、本第２実施形態は集中定数型のＬＲ複合部品につ
いて説明する。

【００２６】図６に示すように、絶縁性基板３１の上面
を平滑な面になるように研磨した後、スパッタリングや
蒸着などの薄膜形成法、あるいは、スクリーン印刷など
の厚膜形成法を用いて、絶縁性基板３１の上面全面に導
電体材料膜を形成する。次に、フォトリソグラフィ法を
用いて、第１コイルパターン３２を絶縁性基板３１の上
面に形成する。第１コイルパターン３２の材料として
は、Ａｕ，Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄ，Ｃｕ，Ａｌなどの導電性
ペーストや感光性導電ペーストなどが使用される。

【００２７】次に、図７に示すように、開口部３５ａを
有した絶縁体層３５が、フォトリソグラフィ法などで形
成される。次に、図８に示すように、直線状の第２コイ
ルパターン３６がフォトリソグラフィ法により形成され
る。第２コイルパターン３６の材料としては、ＮｉＣ
ｒ，ＮｉＣｕ，Ｃなどの抵抗体材料ペーストや感光性抵
抗体材料ペーストなどが使用される。絶縁体層３５の開
口部３５ａには抵抗体材料が充填され、ビアホール３８
とされる。第２コイルパターン３６は、ビアホール３８
を介して第１コイルパターン３２の端部３２ａに電気的
に直列に接続している。第２コイルパターン３６は第１
コイルパターン３２とオーバラップし、かつ、第１コイ
ルパターン３２を跨いで配置されている。

【００２８】次に、図９に示すように、絶縁性基板３１
の上面側全面に、第２コイルパターン３６を被覆した絶
縁体層３５を形成する。次に、絶縁性基板３１の左右の
側面部に、それぞれ入出力外部電極３９，４０を設け
る。図１０は、こうして得られたＬＲ複合部品４１の電
気等価回路図である。

【００２９】このＬＲ複合部品４１は、第１コイルパタ
ーン３２を導電体材料を使用して形成し、第２コイルパ
ターン３６を抵抗体材料を使用して形成しているので、
第１コイルパターン３２が集中定数インダクタンス成分
を有し、第２コイルパターン３６が集中定数抵抗成分を
有している。従って、抵抗素子を別途形成する必要がな
くなる。この結果、絶縁性基板３１の上面に、コイルパ
ターン３２を広面積に形成することができ、大きなイン
ダクタンス値を得ることができる。さらに、ＬＲ複合部
品４１の小型化も図ることができる。

【００３０】なお、第２コイルパターン３６もインダク
タンス成分を有している。しかし、コイルのインダクタ
ンスとしては、第１コイルパターン３２によるコイル
（コイル軸の方向が基板３１に対して垂直なコイル）の
インダクタンス成分が主である。従って、第２コイルパ
ターン３６においては、実質的に抵抗成分のみを利用し
ていると見なせる。一方、第１コイルパターン３２も抵
抗成分を有している。しかし、第１コイルパターン３２
の体積抵抗率は１０μΩ・ｃｍ以下（コイルにしたとき
の値）であり、第２コイルパターン３６の体積抵抗率４
０μΩ・ｃｍ以上（コイルにしたときの値）と比較して
かなり小さい。従って、第１コイルパターン３２におい
ては、実質的にインダクタンス成分のみを利用している
と見なせる。

【００３１】また、コイルパターン３２等をフォトリソ
グラフィ法によって形成しているので、パターン厚みや
パターン幅をばらつきが少なくかつ正確に再現すること
ができ、精度の高いインダクタンス値および抵抗値を得
ることができる。

【００３２】［第３実施形態、図１１〜図１６］第３実
施形態は、分布定数型と集中定数型を混合したＬＲ複合
部品について説明する。

【００３３】図１１に示すように、絶縁性基板５１の上
面全面に、薄膜形成法や厚膜形成法を用いて、Ａｕ，Ａ
ｇ，Ａｇ−Ｐｄ，Ｃｕ，Ａｌなどからなる導電体材料膜
を形成する。この後、フォトリソグラフィ法を用いて、
第１コイルパターン５２を絶縁性基板５１の上面に形成
する。

【００３４】次に、図１２に示すように、絶縁性基板５
１の上面全面に、薄膜形成法や厚膜形成法を用いて、Ｎ
ｉＣｒ，ＮｉＣｕ，Ｃなどからなる抵抗体材料膜５３Ａ
を形成する。この後、フォトリソグラフィ法を用いて、
図１３に示すような第２コイルパターン５３を絶縁性基
板５１の上面に形成する。第２コイルパターン５３の端
部５３ｂは、第１コイルパターン５２の端部５２ａに電
気的に直列に接続されている。

【００３５】次に、図１４に示すように、開口部５５ａ
を有した絶縁体層５５が、フォトリソグラフィ法などで
形成される。次に、図１５に示すように、ＮｉＣｒ，Ｎ
ｉＣｕ，Ｃなどの抵抗体材料（前記第２コイルパターン
５３とは異なる抵抗体材料でもよい）からなる第３コイ
ルパターン５６がフォトリソグラフィ法により形成され
る。絶縁体層５５の開口部５５ａには抵抗体材料が充填
され、ビアホール５８とされる。第３コイルパターン５
６は、ビアホール５８を介して第２コイルパターン５３
の端部５３ａに電気的に直列に接続している。

【００３６】次に、図１６に示すように、絶縁性基板５
１の上面側全面に、第３コイルパターン５６を被覆した
絶縁体層５５を形成する。次に、絶縁性基板５１の左右
の側面部に、それぞれ入出力外部電極５９，６０を設け
る。

【００３７】このＬＲ複合部品６１は、第１コイルパタ
ーン５２を導電体材料を使用して形成し、第２コイルパ
ターン５３及び第３コイルパターン５６を抵抗体材料を
使用して形成しているので、第１コイルパターン５２が
集中定数インダクタンス成分を有し、第２コイルパター
ン５３が分布定数インダクタンス成分と分布定数抵抗成
分を有し、第３コイルパターン５６が集中定数抵抗成分
を有しており、インダクタンス値と抵抗値の設計の自由
度が大きくなる。従って、抵抗素子を別途形成する必要
がなくなる。この結果、絶縁性基板５１の上面に、コイ
ルパターン５２，５３を広面積に形成することができ、
大きなインダクタンス値を得ることができる。さらに、
ＬＲ複合部品６１の小型化も図ることができる。

【００３８】また、コイルパターン５２，５３等をフォ
トリソグラフィ法によって形成しているので、パターン
厚みやパターン幅をばらつきが少なくかつ正確に再現す
ることができ、精度の高いインダクタンス値および抵抗
値を得ることができる。

【００３９】［他の実施形態］なお、本発明は前記実施
形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種
々に変更することができる。

【００４０】前記実施形態は個産の場合を例にして説明
しているが、量産する場合には、複数のＬＲ複合部品を
備えたマザー基板（ウエハ）の状態で製造し、最終工程
でダイシング、スクライブブレイク、レーザ等の工法に
より製品サイズ毎に切り出す方法が効果的である。

【００４１】また、前記実施形態では、第１コイルパタ
ーンが絶縁性基板の上面に形成されている。しかし、絶
縁性基板の上面に誘電体層、樹脂層、ガラス層などの絶
縁層を設け、それを介して第１コイルパターンが絶縁性
基板上に形成されていてもよい。さらに、ＬＲ複合部品
は、回路パターンが形成されているプリント基板上に直
接にコイルパターンを形成することによって構成された
ものであってもよい。また、コイルパターンの形状は任
意であって、前記実施形態の渦巻形状や直線形状の他
に、蛇行形状等であってもよい。

【００４２】また、前記実施形態のＬＲ複合部品は、コ
イルパターンが２層のものであるが、必要に応じて１層
にしたり、３層以上にしたりしてもよいことは言うまで
もない。２層以上の多層構造にすると、コイルパターン
の線路長を長くすることができ、より一層の高インダク
タンスを得ることができる。さらに、前記実施形態のＬ
Ｒ複合部品は一つのチップ部品として構成されている
が、必ずしもこれに限るものではなく、例えば多層基板
において、その一部に本発明に係るＬＲ複合部品の構造
を適用したものであってもよい。

【００４３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、コイルパターンが抵抗成分をも有しているの
で、抵抗素子を形成する必要がなくなり、絶縁性基板の
上面にコイルパターンを広面積に形成することができ、
大きなインダクタンス値を得ることができる。さらに、
ＬＲ複合部品の小型化も図ることができる。

【００４４】また、コイルパターンをフォトリソグラフ
ィ法によって形成しているので、パターン厚みやパター
ン幅をばらつきが少なくかつ正確に再現することがで
き、精度の高いインダクタンス値および抵抗値を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＬＲ複合部品の第１実施形態を示
す斜視図。

【図２】図１に続く製造手順を示す斜視図。

【図３】図２に続く製造手順を示す斜視図。

【図４】図３に続く製造手順を示す斜視図。

【図５】図４に示したＬＲ複合部品の電気等価回路図。

【図６】本発明に係るＬＲ複合部品の第２実施形態を示
す斜視図。

【図７】図６に続く製造手順を示す斜視図。

【図８】図７に続く製造手順を示す斜視図。

【図９】図８に続く製造手順を示す斜視図。

【図１０】図９に示したＬＲ複合部品の電気等価回路
図。

【図１１】本発明に係るＬＲ複合部品の第３実施形態を
示す斜視図。

【図１２】図１１に続く製造手順を示す斜視図。

【図１３】図１２に続く製造手順を示す斜視図。

【図１４】図１３に続く製造手順を示す斜視図。

【図１５】図１４に続く製造手順を示す斜視図。

【図１６】図１５に続く製造手順を示す斜視図。

【図１７】従来のＬＲ複合部品を示す斜視図。

【符号の説明】

１１，３１，５１…絶縁性基板 １２，１６，３２，３６，５２，５３，５６…コイルパ
ターン ２１，４１，６１…ＬＲ複合部品

フロントページの続き (72)発明者 伊藤 健一 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 Ｆターム(参考） 5E070 AA05 CB02 CB12 CC10

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性基板と、 前記絶縁性基板上に設けられたコイルパターンとを備
   え、 前記コイルパターンが抵抗体材料を用いてフォトリソグ
   ラフィ法にて形成されていること、 を特徴とするＬＲ複合部品。
2. 【請求項２】 絶縁性基板と、 前記絶縁性基板上に設けられたコイルパターンとを備
   え、 前記コイルパターンが導電体材料を用いてフォトリソグ
   ラフィ法にて形成され、かつ、前記コイルパターンのパ
   ターン厚みが１μｍ以下であること、 を特徴とするＬＲ複合部品。
3. 【請求項３】 絶縁性基板と、 前記絶縁性基板上にフォトリソグラフィ法にて設けられ
   たコイルパターンとを備え、 前記コイルパターンが、導電体材料からなる第１コイル
   部と、該第１コイル部に電気的に直列に接続されかつ抵
   抗体材料からなる第２コイル部とで構成されているこ
   と、 を特徴とするＬＲ複合部品。