JP2005079323A - コイル部品及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、コモンモードチョークコイルやトランス等の主要部品として用いられるコイル部品及びその製造方法に関し、電極端子同士が短絡する不良の発生が少なく、インピーダンス特性の劣化が少なく信頼性の高い小型・低背のコイル部品及びその製造方法を提供することにある
【解決手段】磁性材料で形成された第1の磁性基板2上に第1の絶縁層3が形成されている。第1の絶縁層3上には、第2の絶縁層5(絶縁膜5a、5b、5c、5d、5e)が形成されている。第2の絶縁層5中には、コイル導体7、9が埋め込まれて形成されている。コイル導体7、9の内周側及び外周側には第1の絶縁層3が露出する開口部4及び開口部6が形成されている。開口部4、6に埋め込まれた磁性層11上に第2の磁性基板15が固着されている。第1及び第2の磁性基板2、15の側面を横切ってコイル導体7、9の端子部に接続される電極端子が形成されている。
【選択図】図1
【解決手段】磁性材料で形成された第1の磁性基板2上に第1の絶縁層3が形成されている。第1の絶縁層3上には、第2の絶縁層5(絶縁膜5a、5b、5c、5d、5e)が形成されている。第2の絶縁層5中には、コイル導体7、9が埋め込まれて形成されている。コイル導体7、9の内周側及び外周側には第1の絶縁層3が露出する開口部4及び開口部6が形成されている。開口部4、6に埋め込まれた磁性層11上に第2の磁性基板15が固着されている。第1及び第2の磁性基板2、15の側面を横切ってコイル導体7、9の端子部に接続される電極端子が形成されている。
【選択図】図1
Description
本発明は、コモンモードチョークコイルやトランスの主要部品等として用いられるコイル部品及びその製造方法に関する。
パーソナルコンピュータや携帯電話機等の電子機器の小型化に伴い、電子機器の内部回路に実装されるコイルやコンデンサ等の電子部品には小型化及び部品厚の薄型化(低背化)が求められている。
しかしながら、フェライトコアに銅線等を巻回した巻線型のコイルは構造上の制約から小型化が困難であるという問題を有している。そこで、小型化、低背化の可能なチップ型のコイル部品の研究開発が進められている。チップ型のコイル部品として、フェライト等の磁性体シート表面にコイル導体パターンを形成して当該磁性シートを積層した積層型のコイル部品や、薄膜形成技術を用いて絶縁膜と金属薄膜のコイル導体とを交互に形成した薄膜型のコイル部品が知られている。
特許文献1には、薄膜型のコイル部品としてのコモンモードチョークコイルが開示されている。図9は、2個のコモンモードチョークコイルが集積されたコモンモードチョークコイルアレイ61を示している。図9(a)は、コモンモードチョークアレイ61の外観の斜視図を示し、図9(b)は、図9(a)に破線で示す仮想線A−A'の切断面を示している。図9(a)及び図9(b)に示すように、コモンモードチョークコイルアレイ61は、対向配置されたフェライト基板(磁性基板)63、65間に、ポリイミド樹脂で形成された絶縁膜73a、73b、73cと、スパイラル状に形成された金属薄膜のコイル導体75、77とを薄膜形成技術で順次形成した構造を有している。コモンモードチョークコイルアレイ61の一方のチョークコイルには、フェライト基板63、65の側面を横切って、コイル導体75、77の端子部に接続される4つの電極端子69(69a、69b、69c、69d)が形成されている。同様に他方のチョークコイルには、フェライト基板63、65の側面を横切って、コイル導体(不図示)の端子部に接続される4つの電極端子71が形成されている。
スパイラル状のコイル導体75、77の内周側には、絶縁膜73a、73b、73cを開口して磁性基板63を露出させた開口部81が形成されている。同様に、コイル導体75、77の外周側には、絶縁膜73a、73b、73cを開口して磁性基板63を露出させた開口部83が形成されている。コイル導体75とコイル導体77との相互間の磁気結合度を改善すると共にコモンインピーダンスを増加させてインピーダンス特性を向上させるために、開口部81、83及び絶縁膜73c上には絶縁性材料に磁粉を混合した磁性材料の磁性層85が形成されている。磁性層85は接着能力を有しており、磁性基板65を接着固定している。磁性層85の接着強度は十分でないので磁性基板65と磁性層85との間に接着剤を塗布してコイル部品の強度を向上させたコモンモードチョークコイルも知られている(特許文献2参照)。
電極端子69aと電極端子69cはコイル導体75の両端子(不図示)にそれぞれ接続され、電極端子69bと電極端子69dはコイル導体77の両端子(不図示)にそれぞれ接続されている。電極端子69aと電極端子69bとは、コモンモードチョークコイルアレイ61の一側面で隣り合って配置されている。電極端子69cと電極端子69dとは、コモンモードチョークコイルアレイ61の他側面で隣り合って配置されている。電極端子69a、69c間及び電極端子69b、69d間に電流を流してコイル導体75、77に通電することにより、コイル導体75、77の中心軸を含む断面において、磁性基板63、開口部81の磁性層85、磁性基板65及び開口部83の磁性層85を通る閉磁路Mが形成される。
また、図示は省略したが特許文献3には、磁性基板上にコイル導体を直接形成すると、磁性基板の絶縁性が小さい場合にはインピーダンス特性が劣化してしまうので、磁性基板とコイル導体との間にAl2O3(アルミナ)等の絶縁抵抗の高い絶縁層を形成した薄膜型コイル部品が開示されている。
特開平11−54326号公報
特開2003−133135号公報
特開平7−22242号公報
ところで、コモンモードチョークコイルアレイ61を小型化するには、電極端子69及び電極端子71の間隔を狭くする必要がある。さらに、電極端子69a及び電極端子69bの間隔dと、電極端子69c及び電極端子69dの間隔dも狭くする必要がある。例えば、IC(Integrated Circuit)部品の入出力端子のピッチに一致させるため、電極端子69a、69bや電極端子69c、69dのピッチは500μm程度になる。電極端子69a、69bや電極端子69c、69dは狭ピッチであるにもかかわらず、各電極端子間には100MΩ以上の絶縁抵抗が求められている。
電極端子69、71は、コモンモードチョークコイルアレイ61の側面に形成されたNi(ニッケル)の電極膜(不図示)上にSn(錫)、Ni、Cu(銅)の合金導電材料をバレルメッキで形成した2層構造になっている。通常バレルメッキでは、低抵抗の表面にのみ分極が起こりメッキ膜が形成されるが、表面に微細な凹凸が存在すると、メッキ液が凹部に入り込み、局所的なメッキ液の濃度差により表面電位が変化するため、凹部に選択的にメッキ膜が形成されることがある。図9のようなコモンモードチョークコイルアレイ61では、電極膜(不図示)以外の表面は、絶縁抵抗が大きいため、電極膜上のみにメッキ膜が形成されるようになっているが、当該電極膜は磁性基板63、65を横切って形成されているため、磁性基板63と磁性層85との間や、磁性層85と磁性基板63との間に隙間があると、隙間からもメッキ膜が成長してしまう。
図10は、磁性基板63と磁性層85との間にメッキ膜が形成された状態のコモンモードチョークコイルアレイ61の斜視図である。磁性基板63と磁性層85との間にメッキ膜が形成されると図10のように、電極端子69、71や電極端子69a、69b、あるいは電極端子69c、69dのそれぞれの間隔が短くなって、端子間抵抗が低下する。特に、磁性基板63が表面に空隙を有し、磁性層85がポリイミド樹脂などの樹脂材料にフェライトの磁粉を混入した複合フェライトの場合、磁性基板63と磁性層85との密着性が低く、そのため磁性基板63と磁性層85との間にメッキ膜が成長して、このような端子間抵抗の低下が生じやすい。例えば、電極端子69a、69bの間隔dがメッキ膜の形成で間隔d’(=d/2)になると、電極端子間の抵抗値は約1/2になる。こうなると、電極端子69a、69b間の絶縁破壊が起こり易くなって、コモンモードチョークコイルアレイ61の信頼性が著しく低下してしまう。さらに磁性基板63と磁性層85との間にメッキ膜の形成が進行すると、最悪の場合には電極端子69a、69b同士が短絡してしまう。
また、磁性基板63上にコイル導体75を直接形成し、磁性基板65上にコイル導体77を直接形成すると、磁性基板63、65表面の絶縁抵抗が低く、コイル導体75、77が狭ピッチの場合、コイル導体75間に磁性基板63表面を介して電流が流れ、同様に、コイル導体77間に磁性基板65表面を介して電流が流れ、インピーダンス特性の劣化の主要因となる。またさらに、磁性基板63、65上に狭ピッチのコイル導体75、77をフレームメッキ法で形成する場合、フェライトの磁性基板63、65表面は空隙が多いので、空隙に入り込んだ電極層の除去が困難であり、磁性基板63、65上に残留した電極層が磁性基板63、65表面の絶縁抵抗を低くさせ、一層、インピーダンス特性が劣化する。そのため、コモンモードチョークコイルアレイ61は、磁性基板63、65とコイル導体75、77との間に絶縁膜73a、73cを配置して絶縁性を確保している。しかし、絶縁膜73a、73cは一般的に樹脂材料を塗布することで形成されている。このため、空隙のある磁性基板63、65表面の絶縁性を十分に確保し、コモンモードチョークコイルアレイ61のインピーダンス特性を十分に向上させるためには、絶縁膜73a、73cを厚くする必要があり、コモンモードチョークコイルアレイ61が厚くなり低背化の阻害要因となる。
本発明の目的は、電極端子同士が短絡する不良の発生が少なく、インピーダンス特性の劣化が少なく信頼性の高い小型・低背のコイル部品を提供することにある。
また、本発明の目的は、電極端子同士が短絡する不良の発生が少なく、インピーダンス特性の劣化が少なく信頼性の高い小型・低背のコイル部品を製造できるコイル部品の製造方法を提供することにある。
また、本発明の目的は、電極端子同士が短絡する不良の発生が少なく、インピーダンス特性の劣化が少なく信頼性の高い小型・低背のコイル部品を製造できるコイル部品の製造方法を提供することにある。
上記目的は、磁性材料で形成された第1の磁性基板と、前記第1の磁性基板上に形成された第1の絶縁層と、前記第1の絶縁層上に形成された第2の絶縁層と、前記第2の絶縁層中に埋め込まれ、スパイラル状に形成された導電性のコイル導体と、前記コイル導体の内周側及び外周側に形成され、前記第1の絶縁層が露出する開口部と、少なくとも前記開口部を埋め込んで形成された磁性層と、前記磁性層上に固着され、磁性材料で形成された第2の磁性基板と、前記コイル導体の端子部に接続され、前記第1及び第2の磁性基板の側面を横切って配置された電極端子とを有することを特徴とするコイル部品によって達成される。
上記本発明のコイル部品において、前記磁性層と前記第2の磁性基板との間にさらに第3の絶縁層が形成されていることを特徴とする。
上記本発明のコイル部品において、前記第1の絶縁層は、前記電極端子の近傍に形成されていることを特徴とする。
上記本発明のコイル部品において、前記第1の絶縁層は、Al2O3で形成されていることを特徴とする。
上記本発明のコイル部品において、前記コイル導体は絶縁膜を挟んで複数層形成されていることを特徴とする。
また、上記目的は、磁性材料で形成された第1の磁性基板上に第1の絶縁層を形成し、前記第1の絶縁層上に第2の絶縁層の一部となる絶縁膜を形成し、前記絶縁膜上にスパイラル状に導電性のコイル導体を形成し、前記コイル導体上にさらに第2の絶縁層の一部となる絶縁膜を形成し、前記コイル導体の内周側及び外周側に第1の絶縁層が露出する開口部を形成し、少なくとも前記開口部を埋め込む磁性層を形成し、前記磁性層上に磁性材料で形成された第2の磁性基板を固着し、前記コイル導体の端子部に接続され、前記第1及び第2の磁性基板の側面を横切って対置される電極端子を形成することを特徴とするコイル部品の製造方法によって達成される。
上記本発明のコイル部品の製造方法において、前記磁性層と前記第2の磁性基板との間にさらに第3の絶縁層を形成することを特徴とする。
上記本発明のコイル部品の製造方法において、スパッタリング法で前記第1の絶縁層を形成することを特徴とする。
上記本発明のコイル部品の製造方法において、前記コイル導体をフレームメッキ法で形成することを特徴とする。
本発明によれば、電極端子同士が短絡する不良の発生が少なく、インピーダンス特性の劣化が少なく信頼性の高い小型・低背のコイル部品を製造できる。
本発明の一実施の形態によるコイル部品及びその製造方法について図1乃至図8を用いて説明する。本実施の形態では、コイル部品として、平衡伝送方式における電磁妨害の原因となるコモンモード電流を抑制するコモンモードチョークコイルを例にとって説明する。図1は、図8(e)に示すコモンモードチョークコイルアレイ33の一方のコモンモードチョークコイルを図8(e)の仮想線A−A'で切断した断面を示している。図1に示すように、本実施の形態のコモンモードチョークコイルは、磁性材料の第1の磁性基板2上に第1の絶縁層3が形成されている点に特徴を有している。第1の絶縁層3上には、絶縁膜5a、5b、導電性のコイル導体7、絶縁膜5c、コイル導体9、及び絶縁膜5d、5eがこの順に積層されている。コイル導体7とコイル導体9とは、絶縁膜5cを挟んで対面している。また、コイル導体7、9は、絶縁膜5a〜5eからなる第2の絶縁層5中に埋め込まれている。コイル導体7、9の内周側には第2の絶縁層5を除去して第1の絶縁層3が露出する開口部4が形成されている。コイル導体7、9の外周側には第2の絶縁層5を除去して第1の絶縁層3が露出する開口部6が形成されている。また、開口部4、6を埋め込んで磁性層11が形成され、磁性層11上には磁性材料で形成された第2の磁性基板15が固着されている。
第1及び第2の磁性基板2、15は磁性材料として例えばフェライトで形成されている。第1の絶縁層3は、高い表面抵抗が得られるように絶縁材料として例えばAl2O3(アルミナ)で形成されている。第1の絶縁層3上の第2の絶縁層5の絶縁膜5a、5b、5c、5d、5eは、それぞれポリイミド樹脂を塗布して所定形状にパターニングして形成されている。
コイル導体7は、絶縁膜5b上でスパイラル状にパターニングされて形成されている。コイル導体7を覆って絶縁膜5b上に絶縁膜5cが形成されている。絶縁膜5c上には、コイル導体7とほぼ同様のスパイラル状にパターニングされたコイル導体9が形成されている。
コイル導体9を覆って絶縁膜5c上にポリイミド樹脂の絶縁膜5dが形成されている。絶縁膜5d上には、ポリイミド樹脂の絶縁膜5eが形成されている。なお、絶縁膜5a上にはコイル導体7と電極端子(不図示)とを接続するリード端子及びリード線(共に不図示)が形成されている。同様に、絶縁膜5d上にはコイル導体9と他の電極端子(不図示)とを接続する他のリード端子及びリード線(共に不図示)が形成されている。
磁性層11は、開口部4、6を埋め込むと共に第2の絶縁層5を覆って形成されている。磁性層11は、ポリイミド樹脂にフェライトの磁粉を混入した複合フェライトで形成されている。さらに、磁性層11上には接着層13が形成され、フェライトの第2の磁性基板15が接着されている。
次に、本実施の形態によるコモンモードチョークコイルの動作について説明する。コイル導体7、9に通電することにより、コイル導体7、9の中心軸を含む断面において、第1の磁性基板2、第1の絶縁層3、開口部6の磁性層11、接着層13、第2の磁性基板15、接着層13、開口部4の磁性層11、及び第1の絶縁層3をこの順に通る磁路Mが形成される。第1の絶縁層3及び接着層13は非磁性であるがいずれも数μm程度の薄膜なので、この部分で磁力線の漏洩は殆ど発生せず、磁路Mはほぼ閉磁路と看做すことができる。従って、コモンモードチョークコイルは良好な磁気結合度及びインピーダンス特性を有する。また、コイル導体9は絶縁膜5cを介してコイル導体7に近接して対面配置されているため、コモンモードチョークコイルの磁気結合度及びインピーダンス特性は一層向上する。
次に、本実施の形態によるコモンモードチョークコイルの製造方法について図2乃至図8を用いて説明する。以下、2つのコモンモードチョークコイルが集積されたコモンモードチョークコイルアレイ33を例にとって説明する。なお、図2、図3、図6及び図7(a)〜(c)において、下段はウエハ17を示し、上段はウエハ17内の実際には切断分離されていない個々のチップの斜視図を示す。なお、図1に示したコモンモードチョークコイルの構成要素と同一の作用・機能を奏する構成要素には同一の符号を付してその説明は省略する。
まず、図2(a)に示すように、最終的に第1の磁性基板2になるウエハ17を準備する。次に、図2(b)に示すように、スパッタリング法を用いてウエハ17上にAl2O3の第1の絶縁層3を成膜する。第1の絶縁層3はAl2O3に限られず、SiO2(シリコン酸化膜)やAlN(アルミニウム窒化膜)等の絶縁抵抗の高い材料であればよい。また、第1の絶縁層3は、ウエハ17の空隙に影響されずに緻密であることが好ましく、そのためには、上記材料をスパッタリング法により0.1μm〜10μm程度の厚さで形成することが好ましい。
次に、図2(c)に示すように、第1の絶縁層3上にポリイミド樹脂を塗布してパターニングし、開口部4、6が開口された絶縁膜5aを形成する。次に、図2(d)に示すように、絶縁膜5a上にCu(銅)層(不図示)を成膜してパターニングし、素子基板周囲に位置するリード端子19(19a、19b、19c、19d)及びリード端子19’ (19a’、19b’、19c’、19d’)を形成する。同時に、リード端子19aに接続されたリード線20とリード端子19a’に接続されたリード線20’とを形成する。
次に、図2(e)に示すように、絶縁膜5a上にポリイミド樹脂を塗布してパターニングし、リード端子19、19’、リード線20、20’のリード端子19、19’と反対側の端子、及び開口部4、6を露出させた開口を有する絶縁膜5bを形成する。
次に、図3に示すように、銅層(不図示)を成膜してスパイラル状にパターニングしたコイル導体7、7’を絶縁膜5b上に形成する。コイル導体7の一端子は絶縁膜5bを開口して露出しているリード端子19c上に形成され、他端子はリード線20のリード端子19aと反対側の端子上に形成される。同様に、コイル導体7’の一端子は絶縁膜5bを開口して露出しているリード端子19c’上に形成され、他端子はリード線20’のリード端子19a’と反対側の端子上に形成される。これにより、コイル導体7及びリード線20を介してリード端子19aとリード端子19cとが電気的に接続される。同様に、コイル導体7’及びリード線20’を介してリード端子19a’とリード端子19c’とが電気的に接続される。また、残りのリード端子19b、19b’、19d、19d’上にも銅の端子パターンを形成する。
コイル導体7、7’はフレームメッキ法を用いて形成される。フレームメッキ法について図4及び図5を用いて説明する。フレームメッキ法は、レジストをパターニングして形成した型(以下レジストフレームと称する)を用いてメッキ膜をパターニングする方法である。図4及び図5は、図3に示す仮想直線A−A’でウエハ17の表面に直交して切断した切断面であって、コイル導体7の製造工程を示している。図2(a)〜(e)の製造工程を経て、ウエハ17上には第1の絶縁層3、絶縁膜5a、5bがこの順に形成されている。図4(a)に示すように、絶縁膜5b上にスパッタリング法や蒸着法を用いて電極層39を成膜する。電極層39の下層に絶縁膜5bとの密着性を高めるための、例えばCr(クロム)膜やTi(チタン)膜等で接着層を形成してもよい。電極層39は、導電性のある材料であれば問題ないが、できればメッキされる金属材料と同一材料を用いることが望ましい。
次に、図4(b)に示すように、全面にレジストを塗布してレジスト層41を形成し、必要に応じてレジスト層41のプリベーク処理を行う。次いで、コイル導体7のパターンが描画されたマスク43を介して露光光を照射して、レジスト層41を露光する。
次に、必要に応じて熱処理後、アルカリ現像液で現像する。アルカリ現像液としては、例えば、所定濃度のテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)が用いられる。次に、現像工程から引き続いて洗浄工程に移る。レジスト層41中の現像液を洗浄液で洗浄し、レジスト層41の現像溶解反応を停止させて、図4(c)に示すように、所定形状にパターニングされたレジストフレーム44が形成される。洗浄液としては、例えば純水が用いられる。
洗浄が終了すると、洗浄液を振り切って乾燥させる。必要であればウエハ17を加熱して洗浄液を乾燥させてもよい。次に、ウエハ17をメッキ槽中のメッキ液に浸漬して、レジストフレーム44を型にしてメッキ処理を行い、レジストフレーム44間にメッキ膜47を形成する(図5(a)参照)。次いで、必要に応じて水洗し乾燥させてからレジストフレーム44を有機溶剤を用いて絶縁膜5bから剥離する(図5(b)参照)。次いで、メッキ膜47をマスクにして電極層39をドライエッチング(イオンミリングや反応性イオンエッチング(RIE)等)やウエットエッチングにより除去する。こうして、コイル導体7が形成される(図5(c)参照)。
フレームメッキ法によりコイル導体7が形成されたら、次に、図6(a)に示すように、コイル導体7、7’を覆って絶縁膜5b上にポリイミド樹脂を塗布してパターニングし、リード端子19、19’及び開口部4、6が露出する開口を有する絶縁膜5cを形成する。次に、図6(b)に示すように、銅層を成膜してからフレームメッキ法を用いて、スパイラル状にパターニングしたコイル導体9、9’を絶縁膜5c上に形成する。コイル導体9の一端子は絶縁膜5cを開口して露出しているリード端子19d上に形成される。同様に、コイル導体9’の一端子は絶縁膜5cを開口して露出しているリード端子19d’上に形成される。コイル導体9、9’は、図4及び図5を用いて説明したコイル導体7、7’の製造方法と同様のフレームメッキ法で形成されているのでその説明は省略する。
次に、図6(c)に示すように、コイル導体9、9’を覆って絶縁膜5c上にポリイミド樹脂を塗布してパターニングし、リード端子19、19’、コイル導体9、9’の他端子、及び開口部4、6が露出する開口を有する絶縁膜5dを形成する。
次に、図6(d)に示すように、絶縁膜5d上に銅層(不図示)を成膜し、リード端子19bとコイル導体9とを接続するリード線21と、リード端子19b’とコイル導体9’とを接続するリード線21’とを形成する。これにより、コイル導体9及びリード線21を介してリード端子19bとリード端子19dとは電気的に接続される。同様に、コイル導体9’及びリード線21’を介してリード端子19b’とリード端子19d’とは電気的に接続される。また、残りのリード端子19a、19a’、19c、19c’上にも銅の端子パターンを形成する。
次に、図6(e)に示すように、リード線21、21’を覆って絶縁膜5d上にポリイミド樹脂を塗布してパターニングし、リード端子19、19’及び開口部4、6が露出する開口を有する絶縁膜5eを形成する。
次に、スクリーン印刷法を用い、図7(a)に示すように、リード端子19、19’に銀ペースト23を印刷する。次いで、図7(b)に示すように、ポリイミド樹脂にフェライトの磁粉を混入した複合フェライトの磁性層11を絶縁膜5e上に形成する。これにより、磁性層11は開口部4、6を埋め込んで第1の絶縁層3表面に達する。
次に、図7(c)に示すように、磁性層11上に接着剤を塗布して接着層13を形成する。次いで、図7(d)に示すように、最終的に第2の磁性基板15になる上蓋用磁性板25を接着層13に固着する。次に、図7(e)に示すように、ウエハ17を切断して複数のコモンモードチョークコイルアレイ33が一列に配置されたバー部材27を形成する。
次に、図8(a)に示すように、バー部材27の各コモンモードチョークコイルアレイ33の上面に第1及び第2の基板2、15を識別するためのマーク29を印刷する。次に、図8(b)に示すように、バー部材27の側面に配置されているリード端子19、19’の位置に、第1の磁性基板2の基板面にほぼ直角且つ第1の磁性基板2と第2の磁性基板15とを横切ってNiの電極膜31をスパッタリング法で形成する。
次に、図8(c)に示すように、バー部材27を個々のコモンモードチョークコイルアレイ33に切断分離する。次に、図8(d)に示すように、バレルメッキで電極膜31表面にSn(錫)、Ni、Cuの合金導電材料を成膜し、Niと合金導電材料との2層構造の電極端子35を形成する。
その後、図8(e)に示すように、製造したコモンモードチョークコイルアレイ33をリール37上に仮止めし、次いで不図示のテープでリール37及びコモンモードチョークコイルアレイ33を覆って製造が終了する。
本実施の形態のコモンモードチョークコイルアレイ33は、第1の磁性基板2上に絶縁抵抗の高い第1の絶縁層3が成膜されているので、第1の磁性基板2表面の絶縁抵抗を高くすることができる。このため、電極端子35を形成する際に、第1の絶縁層3と磁性層11との間のメッキ膜の形成を防止することができる。従って、電極端子35間の絶縁抵抗を保証値100MΩ以上に維持することができ、コモンモードチョークコイルアレイ33の信頼性が向上する。
また、本実施の形態では、第2の磁性基板15は第1の磁性基板2とほぼ同じ厚さを有しているが、第2の磁性基板15の厚さを相対的に薄くしてもよい。こうすることにより、コモンモードチョークコイルアレイ33を低背化することができる。第1の磁性基板2においても基板厚を薄くすればコモンモードチョークコイルアレイ33を低背化できるが、ウエハ17の機械的強度が弱くなり、製造時にウエハ17が割れてしまう可能性がある。このため、製造歩留まりを向上させる観点からも、基板厚を薄くした第1の磁性基板2上に第1の絶縁層3を形成することが望ましい。スパッタリング法で第1の磁性基板2上に成膜したAl2O3(第1の絶縁層3)は、第1の磁性基板2となるフェライト基板よりもはるかに機械的強度が高いため、ウエハ17の機械的強度を高くすることができるので、製造時の基板割れを防止できる。このため、ウエハ17の大口径化が可能となり、第1の磁性基板2が薄くても部品強度の高いコモンモードチョークコイルアレイ33を大量に製造できる。なお、Al2O3に代えて第1の絶縁層3にSiO2やAlNを用いても、SiO2やAlNは第1の磁性基板2よりはるかに機械的強度が高いため、同様の効果を奏する。
さらに、本実施の形態では、第1の絶縁層3を薄くすることができるので、第1の絶縁層3が開口部4、6などに配置されても磁性層11と第1の磁性基板2との磁気結合を阻害することがないため、第1の絶縁層3を第1の磁性基板2の全面に形成してもインピーダンス特性の劣化が起こらない。従って、第1の絶縁層3を第1の磁性基板2上の全面に形成できるため、第1の絶縁層3のパターニングの工程が省略できる。
また、第1の絶縁層3は第1の磁性基板2表面の空隙を塞ぐように成膜され、成膜された第1の絶縁層3は非常に平坦な表面状態を有している。このため、第1の絶縁層3上に成膜される絶縁膜5aが無くても十分な平坦性と表面絶縁性が得られるため、コイル導体7、7’を直接第1の絶縁層3上に微細加工することが可能となる。従って、第1の磁性基板2とコイル導体7、7’との距離を従来のコモンモードチョークコイルアレイより短くできるので、コモンモードチョークコイルアレイ33の小型化・低背化を図ることができる。
また、第1の絶縁層3は非常に平坦な表面状態を有しているため、第1の絶縁層3と複合フェライトからなる磁性層11との密着性が向上し、電極端子のバレルメッキ時にメッキ液の浸入を防ぎ、電極端子間の短絡不良を防止できる。
また、第1の絶縁層3は非常に平坦な表面状態を有しているため、第1の絶縁層3と複合フェライトからなる磁性層11との密着性が向上し、電極端子のバレルメッキ時にメッキ液の浸入を防ぎ、電極端子間の短絡不良を防止できる。
さらに、本実施の形態では、絶縁膜5a上にリード端子19、19’やリード線20等を形成しているが、第1の絶縁層3上に直接リード端子19等を成膜すれば従来の製造工程を増加させることなく、信頼性の高い小型・低背のコモンモードチョークコイルアレイ33を製造することができる。
本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
上記実施の形態では、第1の絶縁層3は第1の磁性基板2上にのみ成膜しているが、本発明はこれに限られない。例えば、第1の磁性基板2との対向面に第1の磁性基板2と同様に第3の絶縁層を成膜した第2の磁性基板15を用いてももちろんよい。この場合、第2の磁性基板15の接着性が向上するため、接着層13を使わず、複合フェライトを用いて磁性層11に直接接着することも可能である。
上記実施の形態では、第1の絶縁層3は第1の磁性基板2上にのみ成膜しているが、本発明はこれに限られない。例えば、第1の磁性基板2との対向面に第1の磁性基板2と同様に第3の絶縁層を成膜した第2の磁性基板15を用いてももちろんよい。この場合、第2の磁性基板15の接着性が向上するため、接着層13を使わず、複合フェライトを用いて磁性層11に直接接着することも可能である。
また、上記実施の形態では、第1の絶縁層3は第1の磁性基板2上の全面に成膜されているが、本発明はこれに限られない。例えば、第1の絶縁層3を電極膜31及び電極端子35近傍のみに成膜するようにしてももちろんよい。この場合も、電極膜31及び電極端子35を形成する際に、電極端子同士が短絡する不良の発生を防止することができる。従って、電極端子35間の絶縁抵抗を保証値100MΩ以上に維持することができ、コモンモードチョークコイルアレイ33の信頼性を向上させることができる。
また、上記実施の形態では、コモンモードチョークコイルアレイ33を例に説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、本発明のコイル部品をトランス等の主要部品として用いることができる。
2 第1の磁性基板
15 第2の磁性基板
3 第1の絶縁層
4、6、81、83 開口部
5 第2の絶縁層
5a、5b、5c、5d、5e、73a、73b、73c 絶縁膜
7、7’、9、9’、75、77 コイル導体
11、85 磁性層
13 接着層
17 ウエハ
19、19a、19b、19c、19d、19’、19a’、19b’、19c’、19d’ リード端子
20、20’、21、21’ リード線
23 銀ペースト
25 上蓋用磁性板
27 バー部材
29 マーク
31 電極膜
33、61 コモンモードチョークコイルアレイ
35、69、69a、69b、69c、69d、71 電極端子
37 リール
39 電極層
41 レジスト層
43 マスク
44 レジストフレーム
47 メッキ膜
63、65 磁性基板
15 第2の磁性基板
3 第1の絶縁層
4、6、81、83 開口部
5 第2の絶縁層
5a、5b、5c、5d、5e、73a、73b、73c 絶縁膜
7、7’、9、9’、75、77 コイル導体
11、85 磁性層
13 接着層
17 ウエハ
19、19a、19b、19c、19d、19’、19a’、19b’、19c’、19d’ リード端子
20、20’、21、21’ リード線
23 銀ペースト
25 上蓋用磁性板
27 バー部材
29 マーク
31 電極膜
33、61 コモンモードチョークコイルアレイ
35、69、69a、69b、69c、69d、71 電極端子
37 リール
39 電極層
41 レジスト層
43 マスク
44 レジストフレーム
47 メッキ膜
63、65 磁性基板
Claims (9)
- 磁性材料で形成された第1の磁性基板と、
前記第1の磁性基板上に形成された第1の絶縁層と、
前記第1の絶縁層上に形成された第2の絶縁層と、
前記第2の絶縁層中に埋め込まれ、スパイラル状に形成された導電性のコイル導体と、
前記コイル導体の内周側及び外周側に形成され、前記第1の絶縁層が露出する開口部と、
少なくとも前記開口部を埋め込んで形成された磁性層と、
前記磁性層上に固着され、磁性材料で形成された第2の磁性基板と、
前記コイル導体の端子部に接続され、前記第1及び第2の磁性基板の側面を横切って配置された電極端子と
を有することを特徴とするコイル部品。 - 請求項1記載のコイル部品において、
前記磁性層と前記第2の磁性基板との間にさらに第3の絶縁層が形成されていること
を特徴とするコイル部品。 - 請求項1又は2に記載のコイル部品において、
前記第1の絶縁層は、前記電極端子の近傍に形成されていること
を特徴とするコイル部品。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載のコイル部品において、
前記第1の絶縁層は、Al2O3で形成されていること
を特徴とするコイル部品。 - 請求項1乃至4のいずれか1項に記載のコイル部品において、
前記コイル導体は絶縁膜を挟んで複数層形成されていること
を特徴とするコイル部品。 - 磁性材料で形成された第1の磁性基板上に第1の絶縁層を形成し、
前記第1の絶縁層上に第2の絶縁層の一部となる絶縁膜を形成し、
前記絶縁膜上にスパイラル状に導電性のコイル導体を形成し、
前記コイル導体上にさらに第2の絶縁層の一部となる絶縁膜を形成し、
前記コイル導体の内周側及び外周側に第1の絶縁層が露出する開口部を形成し、
少なくとも前記開口部を埋め込む磁性層を形成し、
前記磁性層上に磁性材料で形成された第2の磁性基板を固着し、
前記コイル導体の端子部に接続され、前記第1及び第2の磁性基板の側面を横切って対置される電極端子を形成すること
を特徴とするコイル部品の製造方法。 - 請求項6記載のコイル部品の製造方法において、
前記磁性層と前記第2の磁性基板との間にさらに第3の絶縁層を形成すること
を特徴とするコイル部品の製造方法。 - 請求項6又は7に記載のコイル部品の製造方法において、
スパッタリング法で前記第1の絶縁層を形成すること
を特徴とするコイル部品の製造方法。 - 請求項6乃至8のいずれか1項に記載のコイル部品の製造方法において、
前記コイル導体をフレームメッキ法で形成すること
を特徴とするコイル部品の製造方法。
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2003
- 2003-08-29 JP JP2003307372A patent/JP2005079323A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2006005297A (ja) * | 2004-06-21 | 2006-01-05 | Murata Mfg Co Ltd | 電子部品 |
JP2006286886A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Tdk Corp | コモンモードチョークコイルアレイ |
US7586048B2 (en) | 2005-10-26 | 2009-09-08 | Tdk Corporation | Electronic component |
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A521 | Written amendment |
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A02 | Decision of refusal |
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