JP2005191408A - コイル導電体とその製造方法およびこれを用いた電子部品 - Google Patents
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Abstract
【課題】断面形状が高精度に均一化されたコイル導電体とその製造方法およびこれを用いた電子部品を提供することを目的とする。
【解決手段】絶縁性基材２の少なくとも一方の表面に形成された凹部４と、この凹部４の内部に形成された第一の導電体層３と、この第一の導電体層３上に形成された第二の導電体層５を有し、第二の導電体層５の外表面に表出する面を除く面に第一の導電体層３が形成された構成とする。このことにより、本発明のコイル導電体は、断面形状が高精度に均一化されており、かつ、実装時に外的衝撃が加わってもショート等の不都合の発生を抑えることができる。
【選択図】図１
【解決手段】絶縁性基材２の少なくとも一方の表面に形成された凹部４と、この凹部４の内部に形成された第一の導電体層３と、この第一の導電体層３上に形成された第二の導電体層５を有し、第二の導電体層５の外表面に表出する面を除く面に第一の導電体層３が形成された構成とする。このことにより、本発明のコイル導電体は、断面形状が高精度に均一化されており、かつ、実装時に外的衝撃が加わってもショート等の不都合の発生を抑えることができる。
【選択図】図１
Description
本発明は、トランス、チョークコイル等の各種電子部品に用いられるコイル導電体とその製造方法およびこれを用いた電子部品に関するものである。
従来のコイル導電体の製造方法としては、特許文献１および特許文献２に記載のものが知られている。
図１３（Ａ）〜（Ｅ）は特許文献１に記載のコイル導電体の製造方法を示した図である。
図１３に示す通り、特許文献１に記載のコイル導電体は、絶縁基板５０に下地導電体層５１を形成する下地導電体層形成工程（図１３（Ａ））、前記下地導電体層５１の表面が螺旋状に露出するようにレジストパターン５２を形成するレジストパターン形成工程（図１３（Ｂ））、前記下地導電体層５１を下地として電気めっきを行うことにより、断面がほぼ矩形の中心導体５３を形成する第１の電気めっき工程（図１３（Ｃ））、前記レジストパターン５２を剥離するレジストパターン剥離工程（図１３（Ｄ））、前記中心導体５３を下地として電気めっきを行うことにより表面導体層５４を形成し、前記中心導体５３とこれを被覆する前記表面導体層５４とからなるコイル導電体５５を完成させる第２の電気めっき工程（図１３（Ｅ））により製造される。
特許文献１に記載の発明は、コイル導電体５５の断面積を大きくするのに絶大なる効果を発揮するが、実用化に関しては以下の点で依然ハードルが高い。
まず、コイル導電体５５は、中心導体５３を下地として電気めっきにより表面導体層５４を被覆させることにより形成される。しかし、電気めっきは、コイル導電体５５のパターンによりめっき浴の循環が異なる上、給電部から離れた位置ではめっき層が薄くなるため、コイル導電体５５の断面形状の精度を確保することが困難である。また、精度のばらつきが、本来どこで切っても断面形状が均一であるべきコイル導電体５５の断面形状の不均一を招き、結果、コイル導電体５５の導電率を低下させる。めっきの際の電流値を下げることで精度を向上させることは可能であるが、この場合、作業時間の長時間化・生産性の悪化を招く。
次に、特許文献１に記載のコイル導電体５５の製造方法においては、レジストパターン５２を剥離するレジストパターン剥離工程（図１３（Ｄ））の後、下地導体層５１をエッチング処理により剥離する必要があり、製造工程の複雑化を招く。また、下地導体層５１の剥離が完全でない場合、コイルパターンどうしが接続され、ショートする可能性がある。
さらに、特許文献１に記載する製造方法によって製造されたコイル導電体５５は、コイルパターンが狭い間隔で並列することになるため、実装時の外的衝撃によりコイルパターンどうしが接触し、ショートを起こす可能性がある。
また、電子部品を長時間使用すると、コイル導電体５５として用いた金属成分が絶縁物を横切って移動し、近接するコイル導電体５５どうしあるいは他の電子部品と短絡、接触不良を起こす、いわゆるマイグレーション現象が発生することがある。中心導体５３と表面導体層５４の構成材料に同じ材料を用いることを推奨している特許文献１（明細書〔００３４〕段落参照）に記載のコイル導電体５５では、その導電性向上のため導電性の高い材料を用いる必要があるが、導電率の高い金属はマイグレーション現象も発生し易い。一方、マイグレーション現象が発生しにくい材料を中心導体５３と表面導体層５４に用いた場合、コイル導電体５５の導電率が悪化する。
図１４（ａ）〜（ｇ）は特許文献２に記載のコイル導電体の製造方法を示した図である。
図１４に示す通り、特許文献２に記載のコイル導電体は、絶縁基板５６上にめっき下地薄膜層５７を設ける工程（図１４（ａ））、この上にポジ型フォトレジスト層５８を積層する工程（図１４（ｂ））、このポジ型フォトレジスト層５８にフォトリソグラフィー法を施してこのポジ型フォトレジスト層５８からフォトレジストマスクパターン５９を形成させる工程（図１４（ｃ））、めっき処理を施してめっき下地薄膜層５７の露出部６０及びそれに近接したポジ型フォトレジストマスクパターン５９の被覆部上に断面マッシュルーム状のコイル導電体めっき層６１を膨成する工程（図１４（ｄ））、めっきを施してコイル導電体めっき層６１全体にわたって保護用金属薄膜層６２で被覆する工程（図１４（ｅ））、活性線を全面照射したのち現像することにより露出しているコイル導電体めっき層６１の隙間６３のポジ型フォトレジスト層５９を除去する工程（図１４（ｆ））及びめっき下地薄膜層５７をエッチング処理して除去する工程（図１４（ｇ））により製造される。
特許文献２に記載の発明により、細幅でハイアスペクトなコイル導電体を狭い間隔で複数並列的に設けることが可能になるが、これも、実用化に関しては以下の点で依然ハードルが高い。
まず、コイル導電体は、絶縁基板５６上のめっき下地薄膜層５７にめっき処理を施すことにより断面マッシュルーム状のコイル導電体めっき層６１を膨成することで形成される。さらに、保護用金属薄膜層６２は、コイル導電体めっき層６１の表面にめっきを施して被覆される。しかし、前述の通り、電気めっきではコイル導電体の断面マッシュルーム形状の精度を確保することが困難であり、また、コイル導電体の断面形状の不均一を招く。
また、特許文献２に記載のコイル導電体の製造方法においては、保護用金属薄膜層６２の被覆後、フォトレジストマスクパターン５９を現像により、めっき下地薄膜層５７をエッチング処理により剥離する必要があり、製造工程の複雑化を招く。この場合も、剥離の不完全がショートを招く可能性がある点は特許文献１の場合と同様である。
さらに、特許文献２に記載の製造方法によって製造されたコイル導電体は、コイルパターンが狭い間隔で並列することになる。実装時の外的衝撃によりコイルパターンどうしが接触し、ショートを起こす可能性がある点も特許文献１の場合と同様である。
特開２００１−２６７１６６号公報
特開平１１−２０４３６１号公報
本発明は、断面形状が高精度に均一化されたコイル導電体とその製造方法およびこれを用いた電子部品を提供することを目的としている。
本発明にかかるコイル導電体は上記課題を解決するため、絶縁性基材の少なくとも一方の表面に形成された凹部と、この凹部の内部に形成された第一の導電体層と、この第一の導電体層上に形成された第二の導電体層を有し、第二の導電体層の外表面に表出する面を除く面に第一の導電体層が形成された構造となっている。
本発明のコイル導電体は、断面形状が高精度に均一化されており、かつ、実装時に外的衝撃が加わってもショート等の不都合の発生を抑えることができる。
本発明を実施するための最良の形態は、以下の通りである。
まず、絶縁性基材の少なくとも一方の表面に形成された凹部と、この凹部の内部に形成された第一の導電体層と、この第一の導体層上に形成された第二の導電体層を有し、第二の導電体層の外表面に表出する面を除く面に第一の導電体層が形成された構造とする場合が挙げられる。
これに加え、第一の導電体層および第二の導電体層の外表面に表出する面に第三の導電体層が形成された構造としてもよく、さらに、第三の導電体層の外表面に表出する面に第四の導電体層が形成された構造とすることもできる。
また、上記のコイル導電体が複数個積層され、上方に積層された絶縁性基材の少なくとも一箇所に導通孔が設けられ、積層された複数個のコイル導電体どうしを電気的に接続する構造とすることもできる。
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるコイル導電体の構成を示した図である。
図１は本発明の実施の形態１におけるコイル導電体の構成を示した図である。
図１において、１はコイル導電体、２は絶縁性基材、３は絶縁性基材２の凹部４に形成された第一の導電体層、５は第二の導電体層、６は保護層を示す。
図１に示すコイル導電体１は以下の点で、従来のコイル導電体とは一線を画す性能を示す。
まず、コイル導電体１の第一の導電体層３、第二の導電体層５は、絶縁性基材２に設けられた凹部４内に形成されるため、コイル導電体１の第一の導電体層３、第二の導電体層５の断面形状をコントロールすることが可能となる。これにより、コイル導電体１の第一の導電体層３、第二の導電体層５の精度向上と均一化を確保することができる。
また、図１に示すコイル導電体１の第一の導電体層３、第二の導電体層５は、並列するコイルパターンどうしの隙間に絶縁性基材２が存在するため、近接するコイルパターンどうしが接触することがなく、実装時に外的衝撃が加わってもショート等の不都合の発生を抑えることができる。
さらに、第一の導電体層３としてニッケル（Ｎｉ）を主成分とする金属を用い、第二の導電体層５として銅（Ｃｕ）を主成分とする金属を用いた場合、次のさらなる効果を得ることができる。
まず、第一の導電体層３として用いたＮｉを主成分とする金属はアンカー効果が高いため絶縁性基材２との密着性が高い。従って、電子部品の振動や落下等の衝撃により第一の導電体層３が絶縁性基材２から剥離することを防止することができる。
また、第一の導電体層３として用いたＮｉを主成分とする金属はＣｕに比して耐マイグレーション性に優れる。特に、無電解めっきによるニッケル−ほう素の合金めっき膜（Ｎｉ−Ｂ）やニッケル−りんの合金めっき膜（Ｎｉ−Ｐ）は耐マイグレーション性が高い。これにより、第二の導電体層５としてＣｕを主成分とする金属を用いることでコイル導電体１の導電率を高く確保しつつ耐マイグレーション性能も向上させることができる。
また、第一の導電体層３としてＮｉを主成分とする金属を用い、第二の導電体層５としてＡｇを主成分とする金属を用いてもよい。この場合も絶縁性基材２との密着を確保しつつ、導電率が高く、かつ、耐マイグレーション性能にも優れたコイル導電体１を製造できる。
さらに、第一の導電体層３としてＣｕを主成分とする金属を用い、第二の導電体層５としてＣｕやＡｇを主成分とする金属を用いることも可能である。この場合、絶縁性基材２との密着性は低くなるが、耐マイグレーション性に優れ、かつ、導電率の高いコイル導電体１の製造が可能である。
他にも、第一の導電体層３としてＡｇを主成分とする金属を用いてもよい。この場合、耐マイグレーション性能には劣るが、絶縁性基材２との密着性は確保される。
なお、第一の導電体層３としてＮｉを主成分とする金属を用いる場合、図２に示すように第一の導電体層３の厚みαは１０μｍ以下であることが好ましい。Ｎｉを主成分とする金属は、アンカー効果や耐マイグレーション効果といった点で性能が高いが、第二の導電体層５に用いるＣｕやＡｇを主成分とする金属と比して導電性は低い。さらに、無電解めっきによるＮｉ−Ｂめっき膜やＮｉ−Ｐめっき膜はＮｉに比して抵抗が高い。従って、第一の導電体層３を極力薄く抑えるほうがコイル導電体１の導電率を高く維持できる。
なお、絶縁性基材２としては、ポリイミドやガラスエポキシ、ベークライト等、絶縁性を有する基材であれば材質に限定はない。
また、本実施の形態１の図１では、絶縁性基材２の一方側の表面にのみ第一の導電体層３、第二の導電体層５を設けたコイル導電体１を説明したが、反対側の表面にも第一の導電体層３、第二の導電体層５を設けた構造としてもよい。
図３（ａ）〜（ｉ）は実施の形態１の図１に示したコイル導電体１の製造方法を示した図である。
以下、順を追って説明する。
まず、図３（ａ）に示すように、ポリイミドを主原料とする絶縁性基材７を用意する。次に、図３（ｂ）に示すように、絶縁性基材７の表面にフォトレジストを均一に塗布またはフォトレジストを貼付けることでフォトレジスト層８を形成する。そして、図３（ｃ）に示すように、フォトレジスト層８をマスクを介して水銀灯で照射、所望のコイルパターンを露光し、フォトレジストの一部９を変質させる。次に、図３（ｄ）に示すように、露光により変質した部分９を現像処理することにより、コイルパターンが凹部１０となった絶縁性基材１１を製造する。次に、図３（ｅ）に示すように、無電解めっき用の触媒１２として、パラジウム（Ｐｄ）を絶縁性基材１１の表面に付与する。その後、図３（ｆ）に示すように、無電解めっきにより絶縁性基材１１の表面に第一の導電体層１３を設ける。次に、図３（ｇ）に示すように、第一の導電体層１３に給電し、電気めっきにより第一の導電体層１３上に第二の導電体層１４を設ける。次に、図３（ｈ）に示すように、絶縁性基材１１の表面が露出するまで第一の導電体層１３と第二の導電体層１４を研磨する。最後に、図３（ｉ）に示すように、絶縁性基材１１の表面に保護層１５を貼り付ける。
図３に示すコイル導電体１の製造方法では、コイル導電体１の形成後に並列するコイルパターンの隙間をエッチング処理する必要がない。従って、工程が従来のものに比して少なく、量産に適している。
以上、本発明の実施の形態１におけるコイル導電体１の製造方法を説明したが、他の態様においても実施は可能である。他の態様を以下に示す。
まず、図３（ａ）〜（ｄ）の工程で絶縁性基材１１に凹部１０を設けている。この際、露光・現像を行っているが、マスクや照射する光の種類は特に実施の形態１記載のものに限定されない。また、露光・現像以外にも絶縁性基材７を金型でプレスすることで凹部１０を有する絶縁性基材１１を成形することも可能である。
また、図３（ｅ）（ｆ）の工程では無電解めっきにより第一の導電体層１３を形成している。この際、触媒１２としてパラジウム（Ｐｄ）を用いているが、無電解めっきに利用可能であれば他の触媒であってもよい。また、無電解めっき以外にも蒸着・スパッタリングにより絶縁性基材１１上に直接第一の導電体層１３を形成してもよい。
さらに、図３（ｈ）の工程では第一の導電体層１３と第二の導電体層１４に研磨を施しているが、絶縁性基材１１の表面と面一になるまで第一の導電体層１３と第二の導電体層１４の一部を除去できる方法であれば、他の方法であってもよい。
（実施の形態２）
図４は本発明の実施の形態２におけるコイル導電体の構成を示した図である。
図４は本発明の実施の形態２におけるコイル導電体の構成を示した図である。
図４において、１６はコイル導電体、１７は第三の導電体層、１８は保護層を示す。その外は実施の形態１の図１と同じであるため省略する。
図４に示すコイル導電体１６は実施の形態１に記載のコイル導電体１による効果に加え、以下の点でさらなる効果を発揮する。
まず、第一の導電体層３および第二の導電体層５の外表面に表出する面に第三の導電体層１７を設けることで、コイル導電体の占積率を向上させることが可能となる。これにより、より導電率の高いコイル導電体１６を製造することが可能となる。ここに、コイル導電体の占積率とは、コイル導電体が延びる方向に垂直な断面において、コイル導電体の配列ピッチを幅としコイル導電体の厚さを高さとする矩形領域の全面積のうち、コイル導電体の断面積が占める割合を意味する。このような占積率の高いコイル導電体１６は、信号伝達の容量が大きく、特に高密度の信号伝達が必要となるコイル導電体に適している。
このように、コイル導電体１６の導電率の向上を実現するためには、第三の導電体層１７としてＣｕ，Ａｇを主成分とする金属を用いるとよい。
また、第三の導電体層１７としてＮｉを主成分とする金属を用いることで以下のさらなる効果を得ることができる。
まず、第三の導電体層１７として用いたＮｉを主成分とする金属はアンカー効果が高いため保護層１８との密着性が高い。従って、電子部品の振動や落下等の衝撃により第三の導電体層１７が保護層１８から剥離することを防止することができる。
また、第三の導電体層１７として用いたＮｉを主成分とする金属は耐マイグレーション性に優れる。特に、無電解めっきによりＮｉ−Ｂめっき膜やＮｉ−Ｐめっき膜は耐マイグレーション性が高い。これにより、耐マイグレーション性能に優れたコイル導電体１６を製造することができる。特に、第一の導電体層３にもＮｉを主成分とする金属を用いる場合、第二の導電体層５がＮｉを主成分とする金属で囲まれることとなり、非常に高い耐マイグレーション性能を発揮することが可能となる。
また、第三の導電体層１７としてＣｕを主成分とする金属を用いることも可能である。この場合、保護層１８との密着性は低くなるが、耐マイグレーション性に優れ、かつ、導電率の高いコイル導電体１６の製造が可能である。
さらに、第三の導電体層１７としてＡｇを主成分とする金属を用いてもよい。この場合、耐マイグレーション性能には劣るが、保護層１８との密着性は確保される。
第一の導電体層３、第二の導電体層５の組成を特定した場合の効果については、実施の形態１に記載のものと同じであるため省略する。
なお、第三の導電体層１７としてＮｉを主成分とする金属を用いる場合、図５に示すように第三の導電体層１７の厚みβは１０μｍ以下であることが好ましい。アンカー効果や耐マイグレーション効果を確保しつつも、コイル導電体１６の導電率を高く維持するためである。
なお、絶縁性基材２としては、ポリイミドやガラスエポキシ、ベークライト等、絶縁性を有する基材であれば材質に限定はない点は実施の形態１の場合と同様である。
また、本実施の形態２の図４では、絶縁性基材２の一方側の表面にのみ第一〜第三の導電体層（３，５，１７）を設けたコイル導電体１６を説明したが、反対側の表面にも第一〜第三の導電体層（３，５，１７）を設けた構造としてもよい。
図６（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態２におけるコイル導電体１６の製造方法を示した図である。
以下に本発明の実施の形態２における製造方法を説明する。
図６（ａ）は実施の形態１の図３で説明した製造方法によって製造されたコイル導電体１（図３（ｈ））と同じものである。数字が示す要素は図３のものと同様である。
図６（ｂ）に示すように、第一の導電体層１３および第二の導電体層１４に給電し、電気めっきにより第一の導電体層１３および第二の導電体層１４の外表面に外表面に表出する面に第三の導電体層１９を成長させる。次に、図６（ｃ）に示すように、絶縁性基材１１の表面に保護層２０を貼り付ける。
図６に示すコイル導電体１６の製造方法では、コイル導電体１６の形成後に並列するコイルパターンの隙間をエッチング処理する必要がなく、工程が従来のものに比して少なく、量産に適している点は実施の形態１の場合と同様である。
以上、本発明の実施の形態２におけるコイル導電体１６の製造方法を説明したが、図６（ｂ）に示す工程では、電気めっきにより第三の導電体層１９を成長させている。この際、無電解めっきを行い、第三の導電体層１９を設けることも可能である。特に、第三の導電体層１９としてＮｉを主成分とする金属を用いる場合、第一の導電体層１３と第二の導電体層１４が形成された絶縁性基材１１をめっき液に浸漬するだけで第一の導電体層１３および第二の導電体層１４の外表面に表出する面にＮｉ−Ｂめっき膜またはＮｉ−Ｐめっき膜からなる第三の導電体層１９が析出する。
（実施の形態３）
図７は本発明の実施の形態３におけるコイル導電体の構成を示した図である。
図７は本発明の実施の形態３におけるコイル導電体の構成を示した図である。
図７において、２１はコイル導電体、２２は第四の導電体層、２３は保護層を示す。その外は実施の形態２の図４と同じであるため省略する。
図７に示すコイル導電体２１は実施の形態２に記載のコイル導電体１６による効果に加え、以下の点でさらなる効果を発揮する。
まず、第三の導電体層１７の外表面に表出する面に第四の導電体層２２を設けることで、コイル導電体の占積率をさらに向上させることが可能となる。
このように、コイル導電体２１の導電率の向上を実現するためには、第四の導電体層２２としてＣｕ，Ａｇを主成分とする金属を用いるとよい。
また、第四の導電体層２２としてＮｉを主成分とする金属を用いることで以下のさらなる効果を得ることができる。
まず、アンカー効果により第四の導電体層２２と保護層２３との密着性が高まる。これにより、衝撃による第四の導電体層２２と保護層２３の剥離を防止できる。
また、耐マイグレーション性に優る性能から、特に、第一の導電体層３にもＮｉを主成分とする金属を用いる場合、第二の導電体層５、第三の導電体層１７がＮｉを主成分とする金属で囲まれ、高い耐マイグレーション性能を発揮できる。耐マイグレーション性の観点からは、無電解めっきによるＮｉ−Ｂめっき膜やＮｉ−Ｐめっき膜がより適する点は実施の形態２の場合と同様である。このように占積率が高く、かつ、耐マイグレーション性の高いコイル導電体２１は、大電流の伝達を必要とするコイル導電体として用いるのに適している。
また、第四の導電体層２２としてＣｕを主成分とする金属を用いることも可能である。この場合、保護層２３との密着性は低くなるが、耐マイグレーション性に優れ、かつ、導電率の高いコイル導電体２１の製造が可能である。
さらに、第四の導電体層２２としてＡｇを主成分とする金属を用いてもよい。この場合、耐マイグレーション性能には劣るが、保護層２３との密着性は確保される。
第一の導電体層３、第二の導電体層５、第三の導電体層１７の組成を特定した場合の効果については、実施の形態２に記載のものと同じであるため省略する。
なお、第四の導電体層２２としてＮｉを主成分とする金属を用いる場合、図８に示すように第四の導電体層２２の厚みγは１０μｍ以下であることが好ましい。
なお、絶縁性基材２としては、ポリイミドやガラスエポキシ、ベークライト等、絶縁性を有する基材であれば材質に限定はない点は実施の形態２の場合と同様である。
また、本実施の形態３の図７では、絶縁性基材２の一方側の表面にのみ第一〜第四の導電体層（３，５，１７，２２）を設けたコイル導電体２１を説明したが、反対側の表面にも第一〜第四の導電体層（３，５，１７，２２）を設けた構造としてもよい。
図９（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態３におけるコイル導電体２１の製造方法を示した図である。
以下に本発明の実施の形態３における製造方法を説明する。
図９（ａ）は実施の形態２の図６で説明した製造方法によって製造されたコイル導電体１６（図６（ｂ））と同じものである。数字が示す要素は図６のものと同様である。
図９（ｂ）に示すように、第三の導電体層１９の外表面に表出する面に、無電解めっきによりＮｉからなる第四の導電体層２４を成長させる。次に、図９（ｃ）に示すように、絶縁性基材９の表面に保護層２５を貼り付ける。
図９に示すコイル導電体２１の製造方法では、コイル導電体２１の形成後に並列するコイルパターンの隙間をエッチング処理する必要がなく、工程が従来のものに比して少なく、量産に適している点は実施の形態２の場合と同様である。
以上が本発明の実施の形態３におけるコイル導電体２１の製造方法を説明したが、図９（ｂ）に示す工程では、無電解めっきにより第四の導電体層２４を成長させている。この際、第三の導電体１９に給電し、電気めっきにより第四の導電体層２４を設けることも可能である。
（実施の形態４）
図１０は本発明の実施の形態４におけるコイル導電体の構成を示した図である。
図１０は本発明の実施の形態４におけるコイル導電体の構成を示した図である。
図１０において、２６はコイル導電体、２７は粘着層、２８は導通孔、２９は凹部、３０は保護層を示す。その外は実施の形態３の図７と同じであるため省略する。
図１０に示すコイル導電体２６は実施の形態３に記載のコイル導電体２１による効果に加え、以下の点でさらなる効果を発揮する。
まず、本発明の実施の形態４のコイル導電体２６は、上下に積層されたコイルが導通孔２８において接続されている。これにより、コンパクトなサイズでかつ全長が長く、巻き数の多いコイル導電体２６を実現することが可能となる。
次に、第一から第四の導電体層（３，５，１７，２２）の組成および厚みを特定した場合の効果であるが、これについては実施の形態１から３と同様であるため省略する。
なお、本実施の形態４では、第三の導電体層１７および第四の導電体層２２を有するコイル導電体２６のみを紹介したが、これらの層は無くてもよい。すなわち、第一の導電体層３および第二の導電体層５のみ、または、これに第三の導電体層１７のみを有するコイル導電体が二層積層される構造であってもよい。
さらに、本実施の形態４では二層構造のコイル導電体２６のみを例示したが、三層以上の積層構造であってもよい。この場合、コイル導電体の全長をより長くすることができる。
なお、絶縁性基材２としては、ポリイミドやガラスエポキシ、ベークライト等、絶縁性を有する基材であれば材質に限定はない点は実施の形態３の場合と同様である。
また、本実施の形態４の図１０では、絶縁性基材２の一方側にのみ第一〜第四の導電体層（３，５，１７，２２）を積層させた構造としてもよい。
図１１（ａ）〜（ｆ）は本発明の実施の形態４におけるコイル導電体２６の製造方法を示した図である。
以下に本発明の実施の形態４における製造方法を説明する。
図１１（ａ）は実施の形態３の図９で説明した製造方法によって製造されたコイル導電体２１（図９（ｂ））と同じものである。数字が示す要素は図９のものと同様である。
図１１（ｂ）に示すように、コイル導電体２１に、絶縁性の粘着層３１を貼付け、粘着層３１の表面にフォトレジストを均一に塗布またはフォトレジストを貼付けることでフォトレジスト層３２を形成、フォトレジスト層３２のうち下部に位置するコイル導電体２１の第四の導電体層２４に対応する部分の一部を露光・現像処理して穴部３３を設ける。次に、図１１（ｃ）に示すように、粘着層３１のうち穴部３３に面する部分をエッチング処理し、第四の導電体層２４に通じる導通孔３４を設けた後、フォトレジスト層３２を除去する。そして、図１１（ｄ）に示すように、粘着層３１の上に別の絶縁性基材３５を貼付け、その表面にフォトレジストを均一に塗布またはフォトレジストを貼付けることでフォトレジスト層３６を形成、これにマスクを介して水銀灯を照射、下部に位置する粘着層３１の導通孔３４に対応する部分および所望のコイルパターンを露光、現像処理により露出させる。次に、図１１（ｅ）に示すように、絶縁性基材３５をエッチング処理し、粘着層３１に至る穴部３７を設け、これに無電解めっきを行うことで第一の導電体層１３を設ける。さらに、電気めっきにより第一の導電体層１３上に第二の導電体層１４を設けた後、フォトレジスト層３６の表面が露出するまで第一の導電体層１３と第二の導電体層１４を研磨する。最後に、図１１（ｆ）に示すように、第一の導電体層１３および第二の導電体層１４に給電し、電気めっきにより第一の導電体層１３および第二の導電体層１４の外表面に表出する面に第三の導電体層１９を成長させ、さらに、第三の導電体層２４の外表面に表出する面に無電解めっきにより第四の導電体層２４を成長させる。その後、フォトレジスト層３６の表面に保護層３８を貼り付ける。
図１１に示すコイル導電体２６の製造方法では、コイル導電体２６の形成後に並列するコイルパターンの隙間をエッチング処理する必要がなく、工程が従来のものに比して少なく、量産に適している点は実施の形態３の場合と同様である。
以上が本発明の実施の形態４におけるコイル導電体２６の製造方法であるが、他の態様においても実施は可能である。他の態様を以下に示す。
まず、図１１（ｂ），（ｃ）に示す工程では、フォトレジスト層３２の露光・現像とエッチング処理により粘着層３１に導通孔３４を設けている。この際、粘着層３１にレーザーを照射することで導通孔３４を設けることも可能である。
また、図１１（ｅ）に示す工程では、無電解めっきにより第一の導電体層１３を形成している。この際に用いる触媒としてはパラジウム（Ｐｄ）が一般的であるが、利用可能であれば他の触媒であってもよい。また、無電解めっき以外にも蒸着・スパッタリングにより第一の導電体層１３を形成してもよい。
さらに、図１１（ｅ）の工程では第一の導電体層１３と第二の導電体層１４に研磨を施しているが、フォトレジスト層３６の表面と面一になるまで第一の導電体層１３と第二の導電体層１４の一部を除去できる方法であれば、他の方法であってもよい。
なお、実施の形態４に記載の製造方法では、第三の導電体層１９および第四の導電体層２４を有するコイル導電体２６の製造方法のみを紹介したが、これらの製造工程は省いてもよい。すなわち、第一の導電体層１３、第二の導電体層１４のみ、または、これに第三の導電体層１９のみを有するコイル導電体が二層積層される構造であってもよい。
また、本実施の形態４に記載の製造方法では二層構造のコイル導電体２６の製造方法のみを例示したが、三層以上の積層構造のコイル導電体の製造も可能である。この場合、より導電体の全長が長くかつ巻き数の多いコイル導電体を実現することが可能となる。三層以上のコイル導電体の製造方法は、本実施の形態４の図１１に示した（ｅ）工程の後、再度（ｂ）〜（ｅ）に示す工程を繰り返すことになる。
（実施の形態５）
図１２は、本発明の実施の形態１で説明したコイル導電体をノート型モバイルコンピュータや家庭用ゲーム機、携帯型情報端末、ＡＶ機器等の電子機器に実装した場合の回路構成部を示した外観図である。図１２において、３９は本発明のコイル導電体、４０は半導体チップ、４１はコンデンサであり、マザーボード４２に接続されている。なお、４３はインダクタンス部品、４４はコンデンサ部品、４５は抵抗部品を示す。
図１２は、本発明の実施の形態１で説明したコイル導電体をノート型モバイルコンピュータや家庭用ゲーム機、携帯型情報端末、ＡＶ機器等の電子機器に実装した場合の回路構成部を示した外観図である。図１２において、３９は本発明のコイル導電体、４０は半導体チップ、４１はコンデンサであり、マザーボード４２に接続されている。なお、４３はインダクタンス部品、４４はコンデンサ部品、４５は抵抗部品を示す。
図１２においてコイル導電体３９は、絶縁性基材４６の一方側の表面に設けた凹部４７内に第一の導電体層４８を設け、その上に第二の導電体層４９を形成した構造となっている。これにより、断面形状の精度が高く、また、実装時や電子機器使用時の外的衝撃による故障が少なく、さらに、電子機器を長時間使用した場合のマイグレーション現象による不具合も少ないコイル導電体３９を用いた電子機器を実現することが可能となる。
本発明は、トランス、チョークコイル等の各種コイル部品に用いられるコイル導電体およびその製造方法、これを用いた電子部品に関するものとして有用である。
１ コイル導電体
２ 絶縁性基材
３ 第一の導電体層
４ 凹部
５ 第二の導電体層
６ 保護層
７ 絶縁性基材
８ フォトレジスト層
９ 変質した部分
１０ 凹部
１１ 絶縁性基材
１２ 触媒
１３ 第一の導電体層
１４ 第二の導電体層
１５ 保護層
１６ コイル導電体
１７ 第三の導電体層
１８ 保護層
１９ 第三の導電体層
２０ 保護層
２１ コイル導電体
２２ 第四の導電体層
２３ 保護層
２４ 第四の導電体層
２５ 保護層
２６ コイル導電体
２７ 粘着層
２８ 導通孔
２９ 凹部
３０ 保護層
３１ 粘着層
３２ フォトレジスト層
３３ 穴部
３４ 導通孔
３５ 絶縁性基材
３６ フォトレジスト層
３７ 穴部
３８ 保護層
３９ コイル導電体
４０ 半導体チップ
４１ コンデンサ
４２ マザーボード
４３ インダクタンス部品
４４ コンデンサ部品
４５ 抵抗部品
４６ 絶縁性基材
４７ 凹部
４８ 第一の導電体層
４９ 第二の導電体層
５０ 絶縁基板
５１ 下地導体層
５２ レジストパターン
５３ 中心導体
５４ 表面導体層
５５ コイル導電体
５６ 絶縁基板
５７ 下地薄膜層
５８ ポジ型フォトレジスト層
５９ フォトレジストマスクパターン
６０ 露出部
６１ コイル導電体めっき層
６２ 保護用金属薄膜層
６３ 隙間
２ 絶縁性基材
３ 第一の導電体層
４ 凹部
５ 第二の導電体層
６ 保護層
７ 絶縁性基材
８ フォトレジスト層
９ 変質した部分
１０ 凹部
１１ 絶縁性基材
１２ 触媒
１３ 第一の導電体層
１４ 第二の導電体層
１５ 保護層
１６ コイル導電体
１７ 第三の導電体層
１８ 保護層
１９ 第三の導電体層
２０ 保護層
２１ コイル導電体
２２ 第四の導電体層
２３ 保護層
２４ 第四の導電体層
２５ 保護層
２６ コイル導電体
２７ 粘着層
２８ 導通孔
２９ 凹部
３０ 保護層
３１ 粘着層
３２ フォトレジスト層
３３ 穴部
３４ 導通孔
３５ 絶縁性基材
３６ フォトレジスト層
３７ 穴部
３８ 保護層
３９ コイル導電体
４０ 半導体チップ
４１ コンデンサ
４２ マザーボード
４３ インダクタンス部品
４４ コンデンサ部品
４５ 抵抗部品
４６ 絶縁性基材
４７ 凹部
４８ 第一の導電体層
４９ 第二の導電体層
５０ 絶縁基板
５１ 下地導体層
５２ レジストパターン
５３ 中心導体
５４ 表面導体層
５５ コイル導電体
５６ 絶縁基板
５７ 下地薄膜層
５８ ポジ型フォトレジスト層
５９ フォトレジストマスクパターン
６０ 露出部
６１ コイル導電体めっき層
６２ 保護用金属薄膜層
６３ 隙間
Claims (15)
- 絶縁性基材の少なくとも一方の表面に形成された凹部と、この凹部の内部に形成された第一の導電体層と、この第一の導電体層上に形成された第二の導電体層を有し、第二の導電体層の外表面に表出する面を除く面に第一の導電体層が形成されたコイル導電体。
- 第一の導電体層および第二の導電体層の外表面に表出する面に第三の導電体層が形成された請求項１に記載のコイル導電体。
- 第三の導電体層の外表面に表出する面に第四の導電体層を形成した請求項２に記載のコイル導電体。
- 請求項１から３に記載のコイル導電体が複数個積層されており、上方に積層された絶縁性基材の少なくとも一箇所に導通孔が設けられ、積層された複数個のコイル導電体どうしが電気的に接続されたコイル導電体。
- 第二、第三の導電体層がＡｇの場合、第一、第四の導電体層がＣｕまたはＮｉであり、第二、第三の導電体層がＣｕの場合、第一、第四の導電体層がＮｉである請求項１から４に記載のコイル導電体。
- 第一、第三、第四の導電体層の厚みが１０μｍ以下である請求項１から３に記載のコイル導電体。
- 絶縁性基材にフォトレジストを塗布し露光・現像または絶縁性基材を加圧成形することにより絶縁性基材の少なくとも一方の表面に凹部を形成し、この絶縁性基材の表面に無電解めっき、蒸着、スパッタリングのいずれか１つの方法により第一の導電体層を形成し、さらに、電気めっきにより第一の導電体層上に第二の導電体層を形成し、絶縁性基材の表面が露出するまで第一の導電体層と第二の導電体層を研磨するコイル導電体の製造方法。
- 絶縁性基材にフォトレジストを塗布し露光・現像または絶縁性基材を加圧成形することにより絶縁性基材の少なくとも一方の表面に凹部を形成し、この絶縁性基材の表面に無電解めっき、蒸着、スパッタリングのいずれか１つの方法により第一の導電体層を形成し、さらに、電気めっきにより第一の導電体層上に第二の導電体層を形成し、絶縁性基材の表面が露出するまで第一の導電体層と第二の導電体層を研磨し、さらにこの第一の導電体層および第二の導電体層の外表面に表出する面に電気めっきにより第三の導電体層を形成させるコイル導電体の製造方法。
- 絶縁性基材にフォトレジストを塗布し露光・現像または絶縁性基材を加圧成形することにより絶縁性基材の少なくとも一方の表面に凹部を形成し、この絶縁性基材の表面に無電解めっき、蒸着、スパッタリングのいずれか１つの方法により第一の導電体層を形成し、さらに、電気めっきにより第一の導電体層上に第二の導電体層を形成し、絶縁性基材の表面が露出するまで第一の導電体層と第二の導電体層を研磨し、さらにこの第一の導電体層および第二の導電体層の外表面に表出する面に電気めっきにより第三の導電体層を形成させ、さらに、電気めっき、無電解めっきのいずれか１つの方法によりこの第三の導電体層の表面に表出する面に第四の導電体層を形成させるコイル導電体の製造方法。
- 請求項７に記載の製造方法により得られたコイル導電体が形成された絶縁性基材に、絶縁性の粘着層を貼付け、この粘着層にフォトレジストを塗布し露光・現像、または、レーザーを照射することにより下部の位置にコイル導電体に至る導通孔を設け、さらに、粘着層の上に別の絶縁性基材を貼付け、この絶縁性基材にフォトレジストを塗布し露光・現像することにより絶縁性基材の表面に凹部と粘着層に設けた導通孔に繋がる穴部を形成し、この絶縁性基材の表面に無電解めっき、蒸着、スパッタリングのいずれか１つの方法によりさらに第一の導電体層を形成し、さらに、電気めっきにより第一の導電体層上に第二の導電体層を形成し、絶縁性基材の表面が露出するまで第一の導電体層と第二の導電体層を研磨するコイル導電体の製造方法。
- 請求項８に記載の製造方法により得られたコイル導電体が形成された絶縁性基材に、絶縁性の粘着層を貼付け、この粘着層にフォトレジストを塗布し露光・現像、または、レーザーを照射することにより下部に位置するコイル導電体に至る導通孔を設け、さらに、粘着層の上に別の絶縁性基材を貼付け、この絶縁性基材にフォトレジストを塗布し露光・現像することにより絶縁性基材の表面に凹部と粘着層に設けた導通孔に繋がる穴部を形成し、この絶縁性基材の表面に無電解めっき、蒸着、スパッタリングのいずれか１つの方法によりさらに第一の導電体層を形成し、さらに、電気めっきにより第一の導電体層上に第二の導電体層を形成し、絶縁性基材の表面が露出するまで第一の導電体層と第二の導電体層を研磨し、さらにこの第一の導電体層および第二の導電体層の外表面に表出する面に電気めっきにより第三の導電体層を形成させるコイル導電体の製造方法。
- 請求項９に記載の製造方法により得られたコイル導電体が形成された絶縁性基材に、絶縁性の粘着層を貼付け、この粘着層にフォトレジストを塗布し露光・現像、または、レーザーを照射することにより下部に位置するコイル導電体に至る導通孔を設け、さらに、粘着層の上に別の絶縁性基材を貼付け、この絶縁性基材にフォトレジストを塗布し露光・現像することにより絶縁性基材の表面に凹部と粘着層に設けた導通孔に繋がる穴部を形成し、この絶縁性基材の表面に無電解めっき、蒸着、スパッタリングのいずれか１つの方法によりさらに第一の導電体層を形成し、さらに、電気めっきにより第一の導電体層上に第二の導電体層を形成し、絶縁性基材の表面が露出するまで第一の導電体層と第二の導電体層を研磨し、さらにこの第一の導電体層および第二の導電体層の外表面に表出する面に電気めっき、無電解めっきのいずれか１つの方法により第四の導電体層を形成させるコイル導電体の製造方法。
- 請求項９に記載の製造方法により得られたコイル導電体が形成された絶縁性基材に、絶縁性の粘着層を貼付け、この粘着層にフォトレジストを塗布し露光・現像、または、レーザーを照射することにより下部に位置するコイル導電体に至る導通孔を設け、さらに、粘着層の上に別の絶縁性基材を貼付け、この絶縁性基材にフォトレジストを塗布し露光・現像することにより絶縁性基材の表面に凹部と粘着層に設けた導通孔に繋がる穴部を形成し、この絶縁性基材の表面に無電解めっき、蒸着、スパッタリングのいずれか１つの方法によりさらに第一の導電体層を形成し、さらに、電気めっきにより第一の導電体層上に第二の導電体層を形成し、絶縁性基材の表面が露出するまで第一の導電体層と第二の導電体層を研磨し、さらにこの第一の導電体層および第二の導電体層の外表面に表出する面に電気めっきにより第三の導電体層を形成させ、さらに、電気めっき、無電解めっきのいずれか１つの方法によりこの第三の導電体層の外表面に表出する面に第四の導電体層を形成させるコイル導電体の製造方法。
- 請求項１０から１３に記載の製造方法を複数回繰り返すことによりコイル導電体が形成された絶縁性基材を複数個積層させるコイル導電体の製造方法。
- 請求項１から６に記載のコイル導電体を用いた電子部品。
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