JP2003158015A - インダクタ部品およびそのインダクタンス値調整方法 - Google Patents
インダクタ部品およびそのインダクタンス値調整方法Info
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Abstract
部品およびそのインダクタンス値調整方法を提供する。 【解決手段】 矩形状の絶縁性基板11の上には、渦巻
き状のコイルパターン12がフォトリソグラフィ法にて
形成されている。コイルパターン12は、基板11の右
側短辺の近傍に短辺に対して平行に配設されているパタ
ーン部分12c,12dの電極幅W1が、他のパターン
部分の電極幅W0と比較して太く設定されている。パタ
ーン部分12cと12dの電極間隔G1も、他のパター
ン部分の電極間隔G0と比較して広く設定されている。
インダクタ部品21のインダクタンスを所望のインダク
タンス値に近づけるために下げなければならない場合に
は、図5(B)に示すように、コイルパターン12のパ
ターン部分12c,12dの電極幅をコイルパターン1
2の内側に太くしてW2(>W1)に設定し、インダク
タンス値を調整する。
Description
に高周波回路などに使用されるインダクタ部品およびそ
のインダクタンス値調整方法に関する。
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。ところで、従来
の積層型インダクタ部品のインダクタンス値調整は、数
層あるコイルパターンのうち一層以上のコイルパターン
の全ての部分のパターン幅を一様に太くしたり、細くし
たりして行なっていた。
クタ部品の小型化がさらに進み、パターン幅が微細にな
ると、図8の(A)に示すように、同一層上に数ターン
の渦巻きコイルパターン1が形成されることが多くな
る。このような場合、インダクタンス値調整のため、コ
イルパターン1のパターン幅をパターンの中心を基準に
して太くすると、同一層上のコイルパターン1のサイズ
が大きくなり、インダクタ部品の小型化の障害となる。
イズが大きくなるのを防止するため、コイルパターン1
の内側に向かってパターン幅を太くすると、図8の
(B)に示すように、内径の狭いコイルパターン2とな
る。このようなコイルパターン2を有したインダクタ部
品は、Q特性が悪かった。
ルパターンの一部として形成される層間接続用ビアパッ
ド1a(図8の(A)参照)を形成する領域を確保する
ことが困難であった。
少なくかつ小型のインダクタ部品およびそのインダクタ
ンス値調整方法を提供することにある。
達成するため、本発明に係るインダクタ部品は、矩形状
の絶縁性基板と、フォトリソグラフィ法にて設けられ、
絶縁性基板上を周回する少なくとも一つのコイルパター
ンとを備え、コイルパターンにおいて、絶縁性基板の二
つの短辺のうち少なくとも一つの短辺の近傍に短辺方向
に対して略平行に配設されているパターン部分の電極幅
や電極間隔を、残りのパターン部分、例えば絶縁性基板
の長辺近傍に長辺方向に対して略平行に配設されている
パターン部分の電極幅や電極間隔より太くしたり、広く
したりしている。
ダクタンス値調整方法は、矩形状の絶縁性基板と、フォ
トリソグラフィ法にて設けられ、絶縁性基板上を周回す
る少なくとも一つのコイルパターンとを備えたインダク
タ部品のインダクタンス値調整方法であって、コイルパ
ターンにおいて、絶縁性基板の少なくとも一つの短辺の
近傍に短辺方向に対して略平行に配設されているパター
ン部分の電極幅や電極間隔の寸法を増加もしくは減少さ
せることにより、インダクタンス値を調整している。あ
るいは、前記コイルパターンのうち少なくとも一つのコ
イルパターンにおいて、絶縁性基板の少なくとも一つの
長辺の近傍に該長辺方向に対して略平行に配設されてい
るパターン部分の電極幅や電極間隔の寸法を減少させる
ことにより、インダクタンス値を上げている。
は、絶縁性基板の上面に形成されたものだけでなく、絶
縁層等を介して絶縁性基板の上部に形成されたコイルパ
ターンも含む。
でのインダクタンス値の微調整が可能となるとともに、
Q特性劣化を最小限に抑えることができる。
品およびそのインダクタンス値調整方法の実施の形態に
ついて、添付の図面を参照して説明する。
ーンはフォトリソグラフィ法を用いて形成される。すな
わち、図1に示すように、矩形状の絶縁性基板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
導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、渦巻き状のコイルパターン12を絶縁性基板1
1の上面に形成する。コイルパターン12の電極厚みは
8〜12μm程度である。なお、絶縁性基板の上面に絶
縁性材料を形成した後、その上面にコイルパターンを形
成してもよい。
明する方法である。絶縁性基板11の上面に形成された
導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、露出した部分の導体材料膜をエッ
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。
て、絶縁性基板11の上面に感光性導体材料ペーストを
塗布して導体材料膜を形成し、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、感光性導体材料ペーストを用
いると、導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。
層間接続用ビアパッド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1
1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12の材料としては、例えばCu,Au,
Ag,Ag−Pdなどの導体材料ペーストや感光性導体
材料ペ−ストなどが使用される。
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。
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の層間接続用ビアパッド12
aが露出している。
る渦巻き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には導体材料が充填され、ビアホール18とされ
る。なお、最上層のコイルパターン16は、必ずしも渦
巻き状のコイルパターンである必要はなく、ビアパッド
12aの位置から絶縁性基板11の右辺まで直線状に引
き出されたものであってもよい。
は、ビアホール18を介してコイルパターン12の層間
接続用ビアパッド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。コイルパターン12と16は同
じターン数でなくてもよく、また、内径が同じでなくて
もよい。
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。
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。
タンス値調整方法について説明する。図5の(A)に示
すように、矩形状の絶縁性基板11(本実施形態では、
長辺の長さ:短辺の長さ=2:1であり、具体的数値例
としては、0.6mm×0.3mm、あるいは、1.0
mm×0.5mm)の上には、コイルパターン12がフ
ォトリソグラフィ法にて形成されている。コイルパター
ン12(例えば、電極幅は15〜30μmの範囲、電極
間隔は15〜25μmの範囲)は、基板11の右側短辺
の近傍に短辺に対して平行に配設されているパターン部
分12c,12dの電極幅W1が、他のパターン部分の
電極幅W0と比較して太く設定されている。本実施形態
では、電極幅W1が例えば25μm、電極幅W0が例え
ば15μmである。また、パターン部分12cと12d
の電極間隔G1も、他のパターン部分の電極間隔G0と
比較して広く設定されている。コイルパターン16も同
様に設計されている。本実施形態では、電極間隔G1が
例えば25μm、電極間隔G0が例えば15μmであ
る。
クタンスを所望のインダクタンス値に近づけるために下
げなければならない場合には、図5の(B)に示すよう
に、コイルパターン12のパターン部分12c,12d
の電極幅をコイルパターン12の内側に太くしてW2
(>W1)に設定し、インダクタンス値を調整する。た
だし、電極間隔G1は変えない。電極幅W2は、他のパ
ターン部分の電極幅W0の1.5〜2.5倍にすること
が好ましい。1.5倍より小さいと、インダクタンスが
僅かしか変化せず、インダクタンス値の実効ある調整が
できないからである。一方、2.5倍を越えると、長辺
の長さ:短辺の長さ=2:1のサイズ比を有する絶縁性
基板11では、コイルパターン12の長辺方向の内径が
短辺方向の内径より狭くなり、コイルパターン12の内
径に余裕をもたせる本発明の効果が得られなくなるから
である。
スを下げなければならない場合には、図5の(C)に示
すように、コイルパターン12のパターン部分12c,
12dの電極間隔をコイルパターン12の内側に広くし
てG2(>G1)に設定し、インダクタンス値を調整し
てもよい。ただし、電極幅W1は変えない。電極間隔G
2は、他のパターン部分の電極間隔G0の1.5〜2.
5倍にすることが好ましい。
1の右側短辺の近傍に平行して配設されているパターン
部分12c,12dの電極幅や電極間隔のみを変更して
いるが、これらの変更だけではインダクタンス値調整が
十分できない場合には、基板11の左側短辺の近傍に短
辺に対して平行に配設されているパターン部分12e,
12fの電極幅や電極間隔も太くしたり、広くしたりし
て調整する。これでもまだインダクタンス値調整が十分
でない場合には、コイルパターン16の同様のパターン
部分の電極幅や電極間隔を太くしたり、広くしたりして
さらに調整する。
て、基板11の短辺の近傍に短辺に対して平行に配設さ
れているパターン部分12c〜12fのみの電極幅や電
極間隔をコイルパターン12の内側に太くしたり、広く
したりしているため、限られた部品サイズ内でのインダ
クタンス値の微調整が可能である。すなわち、層間接続
用ビアパッド12a,16aを形成する領域を確保しな
がらインダクタンス値を調整することができる。また、
コイルパターン12の内径も、スペースの狭い短辺方向
の内径は、インダクタンス値調整の前後で変化しないの
で、Q特性劣化を最小限に抑えることができる。さら
に、パターン部分12c〜12fの電極幅や電極間隔が
太くなったり、広くなったりしているため、コイルパタ
ーン12の微細加工条件が緩くなり、製造コストを低減
できる。また、コイルパターン12の左右いずれか一方
の片側のみのパターン部分12c,12d又はパターン
部分12e,12fの電極幅(又は電極間隔)を変えた
場合、インダクタ部品21の方向性判別が容易になる。
スを上げなければならない場合には、図6の(B)に示
すように、コイルパターン12のパターン部分12c,
12dの電極幅を外側に細くしてW3(<W1)に設定
し、インダクタンス値を調整する。ただし、電極間隔G
1は変えない。あるいは、図6の(C)に示すように、
コイルパターン12のパターン部分12c,12dの電
極間隔を狭くしてG3(<G1)に設定し、インダクタ
ンス値を調整する。ただし、電極幅W1は変えない。こ
れらだけでは、インダクタンス値調整が十分できない場
合には、基板11の左側短辺の近傍に短辺に対して平行
に配設されているパターン部分12e,12fの電極幅
や電極間隔も細くしたり、狭くしたりして調整する。こ
れでもまだインダクタンス値調整が十分でない場合に
は、コイルパターン16の同様のパターン部分の電極幅
や電極間隔を細くしたり、狭くしたりしてさらに調整す
る。
スを上げなければならない場合には、図7の(B)に示
すように、基板11の上側長辺の近傍に長辺に対して平
行に配設されているパターン部分12g,12hの電極
幅を外側に細くしてW4(<W0)に設定し、インダク
タンス値を調整してもよい。ただし、電極間隔G0は変
えない。電極幅W4は、電極幅W0の2/5〜2/3倍
にすることが好ましい。
スを上げなければならない場合には、図7の(C)に示
すように、コイルパターン12のパターン部分12g,
12hの電極間隔を狭くしてG4(<G0)に設定し、
インダクタンス値を調整してもよい。ただし、電極幅W
0は変えない。電極間隔G4は、電極間隔G0の2/5
〜2/3倍にすることが好ましい。
1の上側長辺の近傍に平行に配設されているパターン部
分12g,12hの電極幅や電極間隔のみを変更してい
るが、これらの変更だけではインダクタンス値調整が十
分できない場合には、基板11の下側長辺の近傍に長辺
に対して平行に配設されているパターン部分12i,1
2jの電極幅や電極間隔も細くしたり、狭くしたりして
調整する。これでもまだインダクタンス値調整が十分で
ない場合には、基板11の短辺の近傍に配設されている
パターン12c〜12fの電極幅や電極間隔を細くした
り、狭くしたり、さらには、コイルパターン16の同様
のパターン部分の電極幅や電極間隔を細くしたり、狭く
したりして調整する。
て、基板11の長辺の近傍に長辺に対して平行に配設さ
れているパターン部分12h〜12jの電極幅や電極間
隔をコイルパターン12の外側に細くしたり、狭くした
りするだけで、インダクタンス値の微調整を容易にする
ことができる。また、コイルパターン12の内径に関し
て、スペースの広い長辺方向の内径はインダクタンス値
調整の前後で変化せず、スペースの狭い短辺方向の内径
はパターン部分12h〜12jの電極幅などを狭くする
分だけ広げることができるので、Q特性も劣化しない。
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。
しているが、量産する場合には、複数のインダクタを備
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。
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の他に、蛇行形状等であってもよ
い。
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。
によれば、限られた部品サイズ内でのインダクタンス値
の微調整が可能となるとともに、Q特性劣化を最小限に
抑えることができる。
ィ法によって形成しているので、スクリーン印刷法と比
較して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
ス値調整を行なうことができる。
す斜視図。
を説明するための平面図。
例を説明するための平面図。
に別の例を説明するための平面図。
めの平面図。
Claims (8)
- 【請求項1】 矩形状の絶縁性基板と、 フォトリソグラフィ法にて設けられ、前記絶縁性基板上
を周回する少なくとも一つのコイルパターンとを備え、 前記コイルパターンにおいて、前記絶縁性基板の二つの
短辺のうち少なくとも一つの短辺の近傍に短辺方向に対
して略平行に配設されているパターン部分の電極幅が、
残りのパターン部分の電極幅より太いこと、 を特徴とするインダクタ部品。 - 【請求項2】 矩形状の絶縁性基板と、 フォトリソグラフィ法にて設けられ、前記絶縁性基板上
を周回する少なくとも一つのコイルパターンとを備え、 前記コイルパターンにおいて、前記絶縁性基板の二つの
短辺のうち少なくとも一つの短辺の近傍に短辺方向に対
して略平行に配設されているパターン部分の電極間隔
が、残りのパターン部分の電極間隔より広いこと、 を特徴とするインダクタ部品。 - 【請求項3】 前記コイルパターンが渦巻きパターンで
あることを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれか
に記載のインダクタ部品。 - 【請求項4】 矩形状の絶縁性基板と、フォトリソグラ
フィ法にて設けられ、前記絶縁性基板上を周回する少な
くとも一つのコイルパターンとを備えたインダクタ部品
のインダクタンス値調整方法であって、 前記コイルパターンにおいて、前記絶縁性基板の少なく
とも一つの短辺の近傍に該短辺方向に対して略平行に配
設されているパターン部分の電極幅の寸法を増加もしく
は減少させることにより、インダクタンス値を調整する
ことを特徴とするインダクタ部品のインダクタンス値調
整方法。 - 【請求項5】 矩形状の絶縁性基板と、フォトリソグラ
フィ法にて設けられ、前記絶縁性基板上を周回する少な
くとも一つのコイルパターンとを備えたインダクタ部品
のインダクタンス値調整方法であって、 前記コイルパターンにおいて、前記絶縁性基板の少なく
とも一つの短辺の近傍に該短辺方向に対して略平行に配
設されているパターン部分の電極間隔の寸法を増加もし
くは減少させることにより、インダクタンス値を調整す
ることを特徴とするインダクタ部品のインダクタンス値
調整方法。 - 【請求項6】 矩形状の絶縁性基板と、フォトリソグラ
フィ法にて設けられ、前記絶縁性基板上を周回する少な
くとも一つのコイルパターンとを備えたインダクタ部品
のインダクタンス値調整方法であって、 前記コイルパターンにおいて、前記絶縁性基板の少なく
とも一つの長辺の近傍に該長辺方向に対して略平行に配
設されているパターン部分の電極幅の寸法を減少させる
ことにより、インダクタンス値を上げることを特徴とす
るインダクタ部品のインダクタンス値調整方法。 - 【請求項7】 矩形状の絶縁性基板と、フォトリソグラ
フィ法にて設けられ、前記絶縁性基板上を周回する少な
くとも一つのコイルパターンとを備えたインダクタ部品
のインダクタンス値調整方法であって、 前記コイルパターンにおいて、前記絶縁性基板の少なく
とも一つの長辺の近傍に該長辺方向に対して略平行に配
設されているパターン部分の電極間隔の寸法を減少させ
ることにより、インダクタンス値を上げることを特徴と
するインダクタ部品のインダクタンス値調整方法。 - 【請求項8】 前記コイルパターンが渦巻きパターンで
あることを特徴とする請求項4〜請求項7のいずれかに
記載のインダクタ部品のインダクタンス値調整方法。
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