JP2006173163A - チップコイル - Google Patents

Abstract

【課題】コイル部の断線等を外観で検査することのできるチップコイルを提供することを目的としている。
【解決手段】本発明は、方形状の透明な素体１２と、この素体１２の下面に配置した電極１４と、素体１２に埋設した螺旋状金属１６からなるコイル部１８を備えており、素体１２はエポキシ系、フェノール系、ポリイミド系等の感光性樹脂を硬化させた透明な感光性樹脂硬化物からなる絶縁樹脂層２０を積層して形成した構成としたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は各種電子機器等に用いるチップコイルに関するものである。

以下、従来のチップ部品について図面を参照しながら説明する。

図５は従来のチップ部品の製造工程を示す工程図、図６は図５のＡ部の分解斜視図である。

図５に示すように、チップ部品の製造工程は、シート形成工程（Ａ）と、コイル部形成工程（Ｂ）と、素体分離工程（Ｃ）と、電極形成工程（Ｄ）とを備えている。

まず、図５（Ａ）に示すように、グリーンシート１を複数形成する（シート形成工程（Ａ））。

次に、図５（Ｂ）および図６に示すように、複数のグリーンシート１上にＡｇペーストからなる弧状導体２を印刷し、これらのグリーンシート１を積層して、螺旋状導体からなるコイル部３を形成する（コイル部形成工程（Ｂ））。このとき、上下に隣接するグリーンシート１に印刷された弧状導体２は、互いにグリーンシート１に形成したスルーホール４を介して電気的に接続され、コイル部３を形成する。

次に、図５（Ｃ）に示すように、ダイシング切断法やトムソン切断法等を用いて、隣接する素体５を切断機６で切断し、チップ部品７を複数形成する（素体分離工程（Ｃ））。

そして、このチップ部品７に電極等を形成するとともに、焼成して完成品を製造する（電極形成工程（Ｄ））。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開平１１−１８６０８４号公報

上記従来の構成では、素体部がセラミックからなり不透明なので、素体に埋設したコイル部の状態を目視で確認することができない。すなわち、コイル部の切断等を外観で検査することができず、検査工程を簡易にできないという問題点を有していた。

本発明は上記問題点を解決するもので、コイル部の断線等を外観で検査することのできるチップコイルを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために本発明は以下の構成を有する。

本発明の請求項１記載の発明は、方形状の素体と、前記素体の端部に配置した電極とを備え、前記素体は感光性樹脂を硬化させた感光性樹脂硬化物からなる絶縁樹脂層で形成するとともに、螺旋状金属からなるコイル部を前記絶縁樹脂層に埋設した構成である。

上記構成により、素体は、感光性樹脂を硬化させた感光性樹脂硬化物からなる絶縁樹脂層で形成しており、一般的に、感光性樹脂はほぼ透明であるので、素体に埋設したコイル部の状態を外観で検査することができる。

以下、本発明の全請求項に記載の発明について図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の一実施の形態におけるチップコイルの透視斜視図、図２は複数連結された同チップコイルの平面図、図３は図２のＡ部の拡大平面図、図４は同チップコイルの製造工程を示す工程図である。

図１において、本発明の一実施の形態におけるチップコイルは、チップコイル部品であって、方形状の透明な素体１２と、この素体１２の下面に配置した電極１４と、素体１２に埋設した螺旋状金属１６からなるコイル部１８を備えており、素体１２は感光性樹脂を硬化させた感光性樹脂硬化物からなる絶縁樹脂層２０で積層して形成している。

また、実装面に対して垂直な面が互いに隣接して形成される第１角部２２を略弧状にするとともに、実装面に対して垂直な面と平行な面が互いに隣接して形成される第２角部２４を略直角状に形成しており、第１角部２２を素体１２に形成するとともに、第２角部２４を電極１４に形成している。素体１２の側面にも電極１４を配置した場合は、第１角部２２および第２角部２４を電極１４に形成することとなる。

さらに、コイル部１８の最外周の螺旋状金属１６と素体１２の側面との最小距離（端面マージン（Ｗ））は５μｍ以上で５０μｍ以下とし、コイル部１８の最大径は５μｍ〜１５０μｍとし、複数の積層した絶縁樹脂層２０からなる素体の高さは５０μｍ〜１ｍｍとしている。

次に、上記のチップコイルの製造工程を説明する。

上記のチップコイルは、図２、図３に示すように、複数のチップコイルを互いに連結した状態で、一度に複数個形成し、最終的に、枠状連結部２８で連結された複数のチップコイルを分離し個片化して製造する。

図４において、チップコイルの製造工程は次の通りである。

第１に、素体１２の下面に配置する電極１４を形成する（電極形成工程（Ａ））。

剥離層が形成された基板３０に、フォトリソグラフィ工法により、所定の空隙部を有する絶縁樹脂層２０を形成する。この空隙部は、互いに隣接する複数の枠状空隙部３２と、この枠状空隙部３２の内側に配置した電極用空隙部３４とからなり、この枠状空隙部３２の内側にチップコイルを形成し、この枠状空隙部３２に複数のチップコイルを連結するための連結部を形成する。

この枠状空隙部３２および電極用空隙部３４および絶縁樹脂層２０上には金属層３６を形成する。この金属層３６は、無電解めっき工法またはスパッタまたは蒸着工法により形成した下地導体層３８を有し、この下地導体層３８上に電解めっき工法により形成している。

この金属層３６は、絶縁樹脂層２０の少なくとも上面まで研磨して、電極用空隙部３４に金属からなる電極１４を形成するとともに、枠状空隙部３２に金属からなる枠状連結部２８を形成し、かつ、電極１４と枠状連結部２８との絶縁を図っている。

第２に、さらに、フォトリソグラフィ工法により、所定の空隙部を有する絶縁樹脂層２０を形成する（絶縁樹脂層形成工程（Ｂ））。

この空隙部は、互いに隣接する複数の枠状空隙部３２と、この枠状空隙部３２の内側に配置した螺旋状空隙部４０と、スルーホール用空隙部４２とからなり、この枠状空隙部３２は、電極形成工程（Ａ）で形成した枠状空隙部３２に重なるように形成している。

第３に、枠状空隙部３２、螺旋状空隙部４０、スルーホール用空隙部４２、絶縁樹脂層２０上に金属層３６を形成する（金属層形成工程（Ｃ））。

この金属層３６は、無電解めっき工法またはスパッタまたは蒸着工法により形成した下地導体層３８を有し、この下地導体層３８上に電解めっき工法により形成している。

第４に、螺旋状金属１６からなる２層のコイル部１８を形成する（コイル部形成工程（Ｄ））。

金属層３６形成工程（Ｃ）で形成した金属層３６は、絶縁樹脂層２０の少なくとも上面まで研磨して、螺旋状空隙部４０に螺旋状金属１６からなるコイル部１８を形成し、枠状空隙部３２に金属からなる枠状連結部２８を形成し、スルーホール用空隙部４２に金属からなるスルーホール４４を形成し、かつ、コイル部１８と枠状連結部２８との絶縁を図る。

さらに、絶縁樹脂層形成工程（Ｂ）、金属層形成工程（Ｃ）を繰り返し、２層のコイル部１８を形成する。２層のコイル部１８、電極１４とコイル部１８とは、スルーホール４４により導通させている。

第５に、さらに、絶縁樹脂層２０を形成するとともに、フォトリソグラフィ工法により、所定の空隙部を有する絶縁樹脂層２０を形成して保護層とする（保護層形成工程（Ｅ））。

この空隙部は、互いに隣接する複数の枠状空隙部３２からなり、この枠状空隙部３２は、絶縁樹脂層形成工程（Ｂ）で形成した枠状空隙部３２に重なるように形成している。

第６に、枠状空隙部３２に形成した金属をエッチング剤により溶融して除去し、枠状連結部２８により互いに連結された複数のチップコイルを分離するとともに、基板３０の剥離層からチップコイルを剥離して（溶剤やアルカリ等で溶融して）個片化する（分離工程（Ｆ））。

このようにして、素体１２は、電極形成工程（Ａ）、絶縁樹脂層形成工程（Ｂ）、保護層形成工程（Ｅ）による積層された絶縁樹脂層２０で形成され、この素体１２の下面には電極１４が配置され、素体１２にはコイル部１８が埋設されることとなる。

この製造方法において、金属層３６はＣｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉあるいは金属の合金等の良導電性金属が好ましい。また、その下地導体層３８としてＣｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ等の絶縁樹脂層２０との密着性の高い金属が好ましく、無電解めっき工法、スパッタまたは蒸着工法等で形成することが好ましい。

この製造方法において、絶縁樹脂層２０は、感光性樹脂を硬化させた透明な感光性樹脂硬化物からなる。この絶縁樹脂層２０は、エポキシ系、フェノール系、ポリイミド系等の樹脂を用いて、フォトリソグラフィ工法により所定形状に加工するが、一般的なフォトリソグラフィ工法で用いるレジストとは異なり、最終的なチップ部品２６の素体１２を構成する樹脂であるため、一般的には静電気が発生しやすいので、静電気の発生を抑制した樹脂を選択したり、静電気を発散する構成を付加したりしてもよい。

研磨方法は、ＣＭＰスラリーを用いたＣＭＰ（ケミカルメカニカルポリッシング）研磨を用いるとよい。金属層３６をＣＭＰ研磨によりエッチングしながら、金属のみを選択的に研磨するので、精度が向上する。その他の研磨方法としては、ダイヤモンドスラリー、アルミナスラリーを用いた機械的研磨を用いてもよいが、精度の点でＣＭＰ研磨よりも不利である。金属層３６として、エッチングに適さないものを用いた場合は、その部分の研磨を機械的研磨で行ってもよい。

上記構成により、チップコイルの素体１２は、感光性樹脂を硬化させた感光性樹脂硬化物からなる絶縁樹脂層２０で形成しており、一般的に、感光性樹脂はほぼ透明であるので、素体１２に埋設したコイル部１８の状態を外観で検査することができる。特に、感光性樹脂として、完全に透明なものを用いれば、外観の検査が非常に容易となり、検査工程を容易にできる。

この製造工程において、絶縁樹脂層２０はフォトリソグラフィ工法により形成するのでコイル部１８を埋設した素体１２を容易に形成できる。絶縁樹脂層２０は、感光性樹脂を硬化させた感光性樹脂硬化物からなるが、この感光性樹脂が透明であればあるほど、光硬化の際に光の透過率を高くできる。すなわち、アスペクト比を大きくでき、コイル部１８の厚みを厚くすることができる。特に、螺旋状金属１６からなるコイル部１８が積層されて形成されていても、感光性樹脂が透明であれば一層ごとの検査が容易で、画像認識等で断線等を判別することができる。積層ごとの螺旋状金属１６からなるコイル部１８の認識は、コイル部１８が存在する層のみが透明であれば可能なので、画像認識等によるチップ部品の実装基板等への実装を考えると、素体１２の上面あるいは下面の少なくとも一方は不透明にすることが好ましい。

また、金属層３６は、無電解めっき工法またはスパッタまたは蒸着工法により形成した下地導体層３８を有し、この下地導体層３８上に電解めっき工法により形成することにより、密度を大きくしたコイル部１８を容易に形成できる。

さらに、上記の製造工程によれば、ダイシング切断法やトムソン切断法等を用いないので、分離時における素体１２の変形等がなく、切断幅を考慮しなくてもよいので、素体１２の外形に応じて、コイル部１８の大きさを最大限にすることができる。すなわち、コイル部１８の最外周の螺旋状金属１６と素体１２の側面との最小距離（端面マージン（Ｗ））を、一般的には不可能な５μｍ以上で５０μｍ以下にもすることが可能となる。

以上のように本発明にかかるチップコイルは、外観の検査を容易にできるので、各種電子機器に適用できる。

本発明の一実施の形態におけるチップ部品の透視斜視図 複数連結された同チップ部品の平面図 図２のＡ部の拡大平面図 同チップ部品の製造工程を示す工程図 従来のチップ部品の製造工程を示す工程図 同５のＡ部の分解斜視図

符号の説明

１２ 素体
１４ 電極
１６ 螺旋状金属
１８ コイル部
２０ 絶縁樹脂層
２２ 第１角部
２４ 第２角部
２６ チップ部品
２８ 枠状連結部
３０ 基板
３２ 枠状空隙部
３４ 電極用空隙部
３６ 金属層
３８ 下地導体層
４０ 螺旋状空隙部
４２ スルーホール用空隙部
４４ スルーホール

Claims (4)

1. 方形状の素体と、前記素体の端部に配置した電極とを備え、前記素体は感光性樹脂を硬化させた感光性樹脂硬化物からなる絶縁樹脂層で形成するとともに、螺旋状金属からなるコイル部を前記絶縁樹脂層に埋設した請求項１記載のチップコイル。
2. 前記コイル部の最外周の螺旋状金属と前記素体の側面との最小距離を５μｍ以上で５０μｍ以下とした請求項１記載のチップコイル。
3. 前記感光性樹脂は、透明である請求項１記載のチップコイル。
4. 前記素体の上面あるいは下面の少なくとも一方が不透明である請求項１記載のチップコイル。

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