JP2009267291A - Coil component and method of manufacturing the same - Google Patents

Coil component and method of manufacturing the same Download PDF

Info

Publication number
JP2009267291A
JP2009267291A JP2008118260A JP2008118260A JP2009267291A JP 2009267291 A JP2009267291 A JP 2009267291A JP 2008118260 A JP2008118260 A JP 2008118260A JP 2008118260 A JP2008118260 A JP 2008118260A JP 2009267291 A JP2009267291 A JP 2009267291A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil
layer
metal layer
coil pattern
coil component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008118260A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hitoshi Ishimoto
仁 石本
Michio Oba
美智央 大庭
Shinya Matsutani
伸哉 松谷
Akihiro Korechika
哲広 是近
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2008118260A priority Critical patent/JP2009267291A/en
Publication of JP2009267291A publication Critical patent/JP2009267291A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact and high-performance coil component that improves the reliability as the coil component, and to provide a method of manufacturing the same. <P>SOLUTION: The coil component includes: a resist layer 108 being an insulating resin composed of a photosensitive resin; and a coil portion built in the resist layer 108. One surface of a coil pattern 102 composed of metal forming the coil portion is covered with a metal layer 110 composed of gold, silver, palladium, platinum, tin or nickel. The thickness of a metal layer 110b provided at the bottom of a via electrode 104 is smaller than that of a metal layer 110 provided over the surface of the coil pattern 102. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、携帯電話などの電子機器に広く使われるコイル部品およびその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a coil component widely used in an electronic device such as a mobile phone and a manufacturing method thereof.

従来の小型化を目的としたコイル部品は、セラミックグリーンシート工法あるいはセミアディティブ法で代表される製造方法で積層コイルを形成することによって作製されていた。   Conventional coil components aimed at miniaturization have been produced by forming a laminated coil by a production method represented by a ceramic green sheet method or a semi-additive method.

図10は従来工法であるセミアディティブ法によって作製されるコイル部品の構造を示す斜視図である。図10において、202は基板であり、その表面には配線204が形成され、この配線204はモールド樹脂206で覆われており、前記配線204の一部は外部電極208に接続されている(例えば、特許文献1参照)。
特開平9−270355号公報
FIG. 10 is a perspective view showing the structure of a coil component manufactured by a semi-additive method which is a conventional method. In FIG. 10, reference numeral 202 denotes a substrate, and a wiring 204 is formed on the surface thereof. The wiring 204 is covered with a mold resin 206, and a part of the wiring 204 is connected to an external electrode 208 (for example, , See Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 9-270355

しかしながら、前記従来のコイル部品は電極とモールド樹脂との接合強度あるいは長期における信頼性が課題となっていた。   However, the conventional coil component has a problem of the bonding strength between the electrode and the mold resin or long-term reliability.

すなわち、前記従来の構成においては、半田実装時等における加熱により、配線204とモールド樹脂206との熱収縮率の違いから局所的に応力が加わり、その結果として信頼性が低下していた。また、長期の経時変化によっても配線204とモールド樹脂206との間に隙間が発生し、電気特性の劣化あるいは強度劣化などの品質課題を有していた。   That is, in the conventional configuration, stress is locally applied due to the difference in thermal shrinkage between the wiring 204 and the mold resin 206 due to heating during solder mounting or the like, and as a result, the reliability is lowered. In addition, a gap is generated between the wiring 204 and the mold resin 206 due to a long-term change over time, which causes quality problems such as deterioration of electrical characteristics or strength.

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、コイルパターンを形成する電極の一面に接合性と耐食性を有した金属層を形成することによって、コイル部品としての信頼性を向上させ、小型で高性能なコイル部品およびその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described conventional problems. By forming a metal layer having bonding properties and corrosion resistance on one surface of an electrode forming a coil pattern, the reliability as a coil component is improved, and the size is reduced. It is an object of the present invention to provide a high-performance coil component and a manufacturing method thereof.

前記従来の課題を解決するために、本発明は、感光性樹脂からなる絶縁性樹脂と、この絶縁性樹脂に複数のコイルパターンからなるコイル部を内蔵したコイル部品であって、前記コイルパターンの一面を金、銀、パラジウム、白金、錫またはニッケルからなる金属層で被覆し、この金属層を介してビア電極の底部と接続するとともに、ビア電極と接続する金属層の厚みをコイルパターンの一面に形成した金属層よりも薄くした構成とするものである。   In order to solve the conventional problems, the present invention provides a coil component in which an insulating resin made of a photosensitive resin and a coil portion made of a plurality of coil patterns are built in the insulating resin, One side is covered with a metal layer made of gold, silver, palladium, platinum, tin or nickel, and connected to the bottom of the via electrode through this metal layer, and the thickness of the metal layer connected to the via electrode is set to one side of the coil pattern It is set as the structure made thinner than the metal layer formed in this.

本発明のコイル部品およびその製造方法は、コイルパターンを形成する電極層の一面を金属層によって被覆することによって、絶縁性樹脂との接合性を高めるとともに、電極材料の表面酸化を低減することができるとともに、ビア電極と接続する金属層の厚みをコイルパターンの一面に設けた金属層の厚みよりも薄くすることによって、ビア電極の接続性を高め、さらに長期の信頼性に優れたコイル部品およびその製造方法を提供することができる。   The coil component and the manufacturing method thereof according to the present invention can improve the bondability with the insulating resin and reduce the surface oxidation of the electrode material by covering one surface of the electrode layer forming the coil pattern with the metal layer. In addition, the thickness of the metal layer connected to the via electrode is made thinner than the thickness of the metal layer provided on one surface of the coil pattern, thereby improving the connectivity of the via electrode and further improving the long-term reliability of the coil component and A manufacturing method thereof can be provided.

(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1におけるコイル部品およびその製造方法について、図面を参照しながら説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, a coil component and a manufacturing method thereof according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本発明の実施の形態1におけるコイル部品のコイル部を透視した斜視図であり、図2はコイル部品のコイル部の構成を説明するための図1のAA部における断面図である。   FIG. 1 is a perspective view of a coil part of a coil component according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1 for explaining the configuration of the coil part of the coil component.

図1および図2において、100はチップ部品であるコイル部品の外観形状を示す点線であり、このチップコイルは感光性樹脂を硬化した絶縁性樹脂の内部にコイルパターン102が螺旋形状になるように、めっき技術とフォトリソ技術を用いて積層しながら形成したコイル部品の構造を示している。   In FIG. 1 and FIG. 2, reference numeral 100 denotes a dotted line indicating the external shape of a coil component, which is a chip component. This chip coil is formed so that the coil pattern 102 is in a spiral shape inside an insulating resin obtained by curing a photosensitive resin. 2 shows the structure of a coil component formed by laminating using a plating technique and a photolithography technique.

そして、ビア電極104は複数のコイルパターン102の層間接続部分に相当しており、複数層で形成されたコイルパターン102は、所定位置に形成されたビア電極104によって螺旋状もしくはコイル状に接続されている。   The via electrode 104 corresponds to an interlayer connection portion of the plurality of coil patterns 102. The coil pattern 102 formed of a plurality of layers is connected in a spiral shape or a coil shape by the via electrode 104 formed at a predetermined position. ing.

なお、コイルパターン102としては渦巻き形状、ミアンダ形状などを用いることが可能であり、コイルパターン102の形状はどのようなパターンでも用いることができる。また、106は外部電極であり端子電極として実装され、前記螺旋状に形成されたコイルパターン102はその一部が複数の外部電極106に各々接続されている。   The coil pattern 102 may have a spiral shape, a meander shape, or the like, and the coil pattern 102 may have any shape. Reference numeral 106 denotes an external electrode which is mounted as a terminal electrode, and a part of the spirally formed coil pattern 102 is connected to a plurality of external electrodes 106.

そして、図2に示したようにコイルパターン102の下層には下地電極層101を形成している。この下地電極層101はコイルパターン102を電気めっきによって形成するときの給電電極となるものであり、銅、ニッケル、クロム、金、銀、パラジウムなどの金属を用いることが可能である。そして、この下地電極層101とコイルパターン102を銅などの導電性に優れた同一電極材料で構成したとき、電気特性に優れたコイル部品を実現することができる。   As shown in FIG. 2, a base electrode layer 101 is formed below the coil pattern 102. The base electrode layer 101 serves as a power feeding electrode when the coil pattern 102 is formed by electroplating, and a metal such as copper, nickel, chromium, gold, silver, or palladium can be used. And when this ground electrode layer 101 and the coil pattern 102 are comprised by the same electrode material excellent in electroconductivity, such as copper, the coil components excellent in the electrical property are realizable.

また、特に下地電極層101として、ニッケル、チタンあるいはクロムを主成分とする金属材料を用いたとき、これらの金属材料は樹脂との接合性が高く、且つ耐食性にも優れていることから、コイル部品の信頼性を高めるという利点を有している。そして、この下地電極層101は無電解めっき法、あるいはスパッタ法などによって形成することが可能である。そして、このときの下地電極層101の厚みとしては、0.01〜1μmの範囲が好ましい。0.01μmを下回れば給電ポイントとして不安定となり、1μmを越えると生産性が低下する。   In particular, when a metal material mainly composed of nickel, titanium, or chromium is used as the base electrode layer 101, these metal materials have high bondability with resin and excellent corrosion resistance. It has the advantage of increasing the reliability of the parts. The base electrode layer 101 can be formed by an electroless plating method or a sputtering method. And as thickness of the base electrode layer 101 at this time, the range of 0.01-1 micrometer is preferable. If it is less than 0.01 μm, it becomes unstable as a feeding point, and if it exceeds 1 μm, productivity is lowered.

次に、この下地電極層101の上に導電性に優れた銅などを用いてコイルパターン102を電気めっき法によって形成することが可能となる。   Next, the coil pattern 102 can be formed on the base electrode layer 101 by electroplating using copper or the like having excellent conductivity.

また、110は金属層であり、この金属層110はコイルパターン102の一面に形成された状態でレジスト層108の中に埋め込まれている。この金属層110を形成することで、コイルパターン102の表面酸化を防止できるとともに、レジスト層108とコイルパターン102の密着強度を高めることができる。   Reference numeral 110 denotes a metal layer, and the metal layer 110 is embedded in the resist layer 108 while being formed on one surface of the coil pattern 102. By forming the metal layer 110, the surface oxidation of the coil pattern 102 can be prevented, and the adhesion strength between the resist layer 108 and the coil pattern 102 can be increased.

また、ビア電極104を形成する金属との接合性を勘案して選定することによって、ビア電極104との接続性を高めることも可能である。さらには、露光時での作業性(露光時に位置合わせも含む)を高めるという優れた作用効果が得られる。   Further, the connectivity with the via electrode 104 can be improved by selecting the metal in consideration of the bonding property with the metal forming the via electrode 104. Furthermore, an excellent effect of improving workability during exposure (including alignment during exposure) can be obtained.

従って、実際の電気特性に寄与するコイル部の電極パターンとしては、下地電極層101、コイルパターン102、ビア電極104および金属層110の積層体から構成しており、これらの積層体パターンがコイル部の導電体として作用している。   Therefore, the electrode pattern of the coil portion that contributes to actual electrical characteristics is composed of a laminate of the base electrode layer 101, the coil pattern 102, the via electrode 104, and the metal layer 110, and these laminate patterns are the coil portion. It acts as a conductor.

また、コイルパターン102を銅で形成したとき、銅の表面は酸化することが多く、その酸化膜の上に下地電極101を介してビア電極104を形成すると、接続の信頼性の低いビア接続となることによって長期信頼性を低下させることとなる。これに対して、コイルパターン102の表面を貴金属、あるいは銅よりも酸化しにくい金属薄膜、あるいは酸化しても容易に還元することができる金属薄膜などで被覆しておくことによって、ビア接続の接続信頼性を高めることができる。   Further, when the coil pattern 102 is formed of copper, the surface of copper is often oxidized, and if the via electrode 104 is formed on the oxide film via the base electrode 101, via connection with low connection reliability is achieved. As a result, long-term reliability is lowered. On the other hand, by connecting the surface of the coil pattern 102 with a noble metal, a metal thin film that is harder to oxidize than copper, or a metal thin film that can be easily reduced even when oxidized, connection of via connection is possible. Reliability can be increased.

そして、特に金属層110として金薄膜を形成し、下地電極層101として銅電極を形成し、ビア電極104に銅電極を形成したとき、加熱によって相互拡散を起こして銅の粒成長を促進し、さらに接続信頼性を高めたビア接続構造を実現できることが分かった。   Then, in particular, when a gold thin film is formed as the metal layer 110, a copper electrode is formed as the base electrode layer 101, and a copper electrode is formed in the via electrode 104, the interdiffusion is caused by heating to promote copper grain growth, It was also found that a via connection structure with improved connection reliability can be realized.

さらに、ビア電極104に接続する面積に相当する金属層110bの厚みを、コイルパターン102の一面に設けた金属層110の厚みよりも薄くすることによって、ビア電極104と金属層110bとの拡散層を薄く形成することによって、ビア電極104の接続導電性と接続信頼性をより高めることができる。   Furthermore, by making the thickness of the metal layer 110b corresponding to the area connected to the via electrode 104 smaller than the thickness of the metal layer 110 provided on one surface of the coil pattern 102, the diffusion layer between the via electrode 104 and the metal layer 110b. By forming a thin film, connection conductivity and connection reliability of the via electrode 104 can be further increased.

次に、108は感光性樹脂よりなるレジスト層を示しており、このレジスト層108はコイルパターン102を形成するときのマスク材料となり、最終的には積層されてコイル部品の外観形状を構築している。従って、このレジスト層108に用いる材料としては、感光性材料であるとともに、優れた絶縁性と耐久性を有していることが好ましい。このような用途に適した有機材料としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂あるいはこれらの変性樹脂などが好ましい。   Next, reference numeral 108 denotes a resist layer made of a photosensitive resin. This resist layer 108 serves as a mask material for forming the coil pattern 102 and is finally laminated to construct the external shape of the coil component. Yes. Therefore, it is preferable that the material used for the resist layer 108 is a photosensitive material and has excellent insulation and durability. As an organic material suitable for such use, an epoxy resin, a polyimide resin, or a modified resin thereof is preferable.

以上説明してきたような構成のコイル部品とすることによって、導電性に優れた銅などのコイルパターン102の表面酸化の防止と、ビア電極104の接続性の向上と、電極材料と樹脂材料間の密着性の向上を実現できることから、優れた電気特性と長期の信頼性に優れたコイル部品を実現できるとともに、一括して製造することができるコイル部品の製造方法を提供することができる。   By using the coil component having the configuration described above, it is possible to prevent surface oxidation of the coil pattern 102 such as copper having excellent conductivity, to improve the connectivity of the via electrode 104, and between the electrode material and the resin material. Since the improvement in adhesion can be realized, it is possible to provide a coil component manufacturing method that can realize a coil component excellent in electrical characteristics and long-term reliability and can be manufactured in a lump.

さらに、絶縁性樹脂に透過性を有しているときには、コイル部品の表裏の判別を容易にすることも可能である。   Furthermore, when the insulating resin is permeable, it is possible to easily distinguish the front and back of the coil component.

次に、本実施の形態1におけるコイル部品の製造方法について、図面を用いて詳細に説明する。   Next, the manufacturing method of the coil component in this Embodiment 1 is demonstrated in detail using drawing.

図3〜図9は本実施の形態1におけるコイル部品の製造方法を説明するための工程の断面図である。   3 to 9 are cross-sectional views of steps for explaining the method of manufacturing the coil component according to the first embodiment.

まず始めに、図3に示したように基材112を準備し、その上に感光性樹脂よりなるレジスト層108を所定のパターン形状に形成している。この基材112としては、シリコン基板や金属基板あるいはガラス基板等の一時的な土台となる材料であれば良い。そして、101は下地電極層であり、基材112あるいはレジスト層108の表面を覆うように全面に形成している。   First, as shown in FIG. 3, a substrate 112 is prepared, and a resist layer 108 made of a photosensitive resin is formed on the substrate 112 in a predetermined pattern shape. The base material 112 may be a material that serves as a temporary base such as a silicon substrate, a metal substrate, or a glass substrate. Reference numeral 101 denotes a base electrode layer, which is formed on the entire surface so as to cover the surface of the base material 112 or the resist layer 108.

そして、この下地電極層101の形成方法としては、無電解めっき法、またはスパッタ法などの薄膜形成方法を用いることができる。   As a method for forming the base electrode layer 101, a thin film forming method such as an electroless plating method or a sputtering method can be used.

このようにして、基材112やレジスト層108の表面に、密着性に優れる下地電極層101を形成する。そして、下地電極層101に適した材料としては、ニッケル、チタン、クロム、銅、金、銀またはパラジウムなどの金属を使うことが可能であり、この下地電極層101の導電性を利用して、次の工程で電気めっきの給電電極として用いることができる。   In this way, the base electrode layer 101 having excellent adhesion is formed on the surface of the substrate 112 or the resist layer 108. As a material suitable for the base electrode layer 101, a metal such as nickel, titanium, chromium, copper, gold, silver, or palladium can be used, and by utilizing the conductivity of the base electrode layer 101, It can be used as a power supply electrode for electroplating in the next step.

また、下地電極層101に銀、銅、ニッケル等の比較的抵抗値の低い金属を選択したとき、形成したコイルパターン102の導体の一部として利用することが可能であり、高周波領域での表皮効果による低抵抗化を実現することができる。   Further, when a metal having a relatively low resistance value such as silver, copper, or nickel is selected for the base electrode layer 101, it can be used as a part of the conductor of the formed coil pattern 102, and the skin in a high frequency region. Low resistance due to the effect can be realized.

さらに、ニッケル、チタンまたはクロム等の耐マイグレーション性の高い部材を用いた場合、金属マイグレーションの防止効果が得られる。   Further, when a member having high migration resistance such as nickel, titanium or chromium is used, an effect of preventing metal migration can be obtained.

また、下地電極層101の厚みは0.01〜1μmが望ましい。厚みが0.01μm未満の場合、下地電極層101の抵抗値が増加することから、電気めっきの給電電極層としては使いにくい場合がある。また、厚みが1μmを超える場合は、下地電極層101の生産性が低下するとともに、その内部応力によって下地電極層101が基材112あるいはレジスト層108の表面から剥離する場合がある。   The thickness of the base electrode layer 101 is preferably 0.01 to 1 μm. When the thickness is less than 0.01 μm, the resistance value of the base electrode layer 101 increases, which may be difficult to use as a power supply electrode layer for electroplating. When the thickness exceeds 1 μm, the productivity of the base electrode layer 101 is lowered, and the base electrode layer 101 may be peeled off from the surface of the base material 112 or the resist layer 108 due to the internal stress.

次に、図4に示したように下地電極層101の上に電気めっき法によって銅などの電極層116をめっき形成した。ここでは下地電極層101の導電性を利用することで、電気めっき等の技術を用いて安価にかつ高速で導電性に優れた銅などの電極層116を形成することができる。なお、電極層116の電極材料としては、導電性に優れた銀を用いることも可能である。   Next, as shown in FIG. 4, an electrode layer 116 made of copper or the like was formed on the base electrode layer 101 by electroplating. Here, by using the conductivity of the base electrode layer 101, an electrode layer 116 such as copper having excellent conductivity can be formed at low cost and at high speed using a technique such as electroplating. Note that as the electrode material of the electrode layer 116, silver having excellent conductivity can be used.

また、下地電極層101を形成せずとも無電解めっき法あるいはスパッタ法などを用いて電極層116を形成することも可能である。   Further, the electrode layer 116 can be formed using an electroless plating method or a sputtering method without forming the base electrode layer 101.

その後、図5に示したようにレジスト層108の高さより突き出た上層部の余分な電極層116および下地電極層101を切削や研削等の機械研磨法あるいはCMP研磨法(化学的研磨)等で高精度に除去することによって、電極層116をパターン化してコイルパターン102とし、レジスト層108の内部に埋め込まれる。例えば、図5に示したレジスト層108の高さは図4のレジスト層108の高さよりも薄く研磨することもありうる。これによって、寸法精度を高くすることができる。   Thereafter, as shown in FIG. 5, the excess electrode layer 116 and the base electrode layer 101 protruding from the height of the resist layer 108 are removed by a mechanical polishing method such as cutting or grinding or a CMP polishing method (chemical polishing). By removing with high accuracy, the electrode layer 116 is patterned into the coil pattern 102 and embedded in the resist layer 108. For example, the height of the resist layer 108 shown in FIG. 5 may be polished to be thinner than the height of the resist layer 108 in FIG. Thereby, dimensional accuracy can be increased.

このとき、研磨された銅などの卑金属材料の表面は研磨中に発生する熱、あるいは大気中にて放置されることによって表面酸化膜が形成されることがある。この表面酸化膜は、レジスト層108を構成する絶縁性樹脂とコイルパターン102との密着性の低下をもたらす原因となるとともに、酸化膜の厚みが増大するとコイルパターン102の導電性を低下させることになることから、表面の酸化状態の管理は重要である。   At this time, the surface of the polished base metal material such as copper may be left in the heat generated during polishing or in the atmosphere to form a surface oxide film. This surface oxide film causes a decrease in the adhesion between the insulating resin constituting the resist layer 108 and the coil pattern 102, and reduces the conductivity of the coil pattern 102 as the thickness of the oxide film increases. Therefore, management of the oxidation state of the surface is important.

次に、図6に示したようにコイルパターン102の上に金属層110を形成する。この金属層110としては、後述するようなコイルパターン102を構成する金属材料と選択的に化学反応する部材を用いることが好ましい。この選択的に化学反応させる方法としては、めっき法があり、特に置換めっき法および無電解めっき法であればパターニングが不必要となるという利点を有している。この置換めっき法は置換反応によって、また無電解めっき法は化学反応によって物体の表面に金属の被膜を形成する方法である。   Next, a metal layer 110 is formed on the coil pattern 102 as shown in FIG. As the metal layer 110, it is preferable to use a member that selectively chemically reacts with a metal material constituting the coil pattern 102 as described later. This selective chemical reaction method includes a plating method, and particularly has an advantage that patterning is unnecessary if it is a displacement plating method and an electroless plating method. This displacement plating method is a method of forming a metal film on the surface of an object by a displacement reaction, and the electroless plating method is a chemical reaction.

なお、これ以外にもパターニングを必要とするが薄膜法を用いて形成することも可能である。   In addition, although patterning is required, it can be formed using a thin film method.

そして、一般的に生産性と導電率の観点からコイルパターン102に用いる金属材料としては銅を用いることが最適であり、コイル部品の性能を高めることができる。コイルパターン102に銅を用いたとき、金属層110を構成する金属としては、金、銀、パラジウム、白金、錫またはニッケルのうちのいずれか一つの金属を主成分として構成することが好ましい。そして、金属層110を形成する方法としては、置換めっき法および無電解めっき法などのめっき法を用いることが最適である。置換めっき法の場合、例えば、金、銀あるいは白金がイオンあるいは錯体として存在する各種置換めっき浴中に、コイルパターン102を形成した基材112を浸漬させると、コイルパターン102の表出面が例えば銅よりなるコイルパターン102の材質より卑な標準電極電位を有した材質に置換されることで金属層110を形成することができる。   In general, copper is optimally used as the metal material used for the coil pattern 102 from the viewpoint of productivity and conductivity, and the performance of the coil component can be enhanced. When copper is used for the coil pattern 102, the metal constituting the metal layer 110 is preferably composed mainly of any one of gold, silver, palladium, platinum, tin, and nickel. As a method for forming the metal layer 110, it is optimal to use a plating method such as a displacement plating method or an electroless plating method. In the case of the displacement plating method, for example, when the substrate 112 on which the coil pattern 102 is formed is immersed in various displacement plating baths in which gold, silver, or platinum is present as an ion or a complex, the exposed surface of the coil pattern 102 is, for example, copper. The metal layer 110 can be formed by substituting a material having a base electrode potential that is lower than the material of the coil pattern 102 formed.

また、無電解めっき法の場合、前処理としてコイルパターン102の表出面へ選択的に触媒付与することで、例えば、金、銀、パラジウム、白金、錫またはニッケルなどの金属を析出させることができることを利用しながら金属層110を形成することができる。   In the case of electroless plating, a catalyst such as gold, silver, palladium, platinum, tin or nickel can be deposited by selectively applying a catalyst to the exposed surface of the coil pattern 102 as a pretreatment. The metal layer 110 can be formed while utilizing the above.

これらの化学反応によって、コイルパターン102の表面酸化膜は除去され、新しい金属層110をその表面とすることによって、銅の表面酸化を防止することが可能となり、導電性と密着性に優れたコイル部品を実現できるとともに、長期の信頼性に優れたコイル部品の製造方法を提供することが可能となる。ここで、金属層110が1μmを超えると、コイル部に占める金属層110の割合が増加し、コイル部品の電気的性能を低下させてしまうことがある。また、0.01μm未満であればピンホールなどが多く存在し、接合性は向上するが、耐食性の向上は小さくなる。従って、金属層110の厚みは0.01〜1μmにすることが望ましい。   By these chemical reactions, the surface oxide film of the coil pattern 102 is removed, and by using the new metal layer 110 as its surface, it becomes possible to prevent the surface oxidation of copper, and the coil having excellent conductivity and adhesion. It is possible to provide a method of manufacturing a coil component that can realize the component and has excellent long-term reliability. Here, if the metal layer 110 exceeds 1 μm, the proportion of the metal layer 110 in the coil portion increases, which may deteriorate the electrical performance of the coil component. Moreover, if it is less than 0.01 micrometer, many pinholes etc. will exist and a bondability will improve, but the improvement of corrosion resistance becomes small. Therefore, the thickness of the metal layer 110 is desirably 0.01 to 1 μm.

なお、金属層110に金、銀、パラジウム、白金、錫またはニッケルのうちいずれか一つを用い、その金属材料の表面粗さを大きくすると、金属層110の上層に形成するレジスト層108との密着性をより高めることができる。そして、その粗面化の状態としては、0.01〜1μm以下の細かい襞状が望ましい。細かい突起を密集させることで、レジスト層108との密着力がより高められる。   Note that when any one of gold, silver, palladium, platinum, tin, or nickel is used for the metal layer 110 and the surface roughness of the metal material is increased, the resist layer 108 formed over the metal layer 110 Adhesion can be further increased. And as the roughened state, a fine bowl shape of 0.01-1 micrometer or less is desirable. By closely gathering the fine protrusions, the adhesion with the resist layer 108 is further enhanced.

このように、コイルパターン102の表面を下地電極層101と金属層110とで被覆することで、レジスト層108との密着性を高めるとともに、機械的強度、あるいは電気特性などの長期の信頼性等も向上させることができる。   Thus, by covering the surface of the coil pattern 102 with the base electrode layer 101 and the metal layer 110, the adhesion with the resist layer 108 is improved, and long-term reliability such as mechanical strength or electrical characteristics, etc. Can also be improved.

また、金属層110は全層のコイルパターン102に形成しても良く、または必要なコイルパターン102にだけ形成しても良い。また、光の透過性を有するレジスト層108を用いたとき、金属層110を最上層となるコイルパターン102の表面にも形成することで、製品の上下(もしくは表裏)を区別しやすくなるという利点を有する。   Further, the metal layer 110 may be formed on the coil pattern 102 of all layers or only on the necessary coil pattern 102. In addition, when the resist layer 108 having light transmittance is used, the metal layer 110 is also formed on the surface of the coil pattern 102 which is the uppermost layer, so that it is easy to distinguish the upper and lower (or front and back) of the product. Have

次に、図7に示したように新たなレジスト層108を形成し、フォトリソ技術とエッチング技術を用いることによって開口部128を形成する。このとき、レジスト層108とともに開口部128に表出している金属層110の厚みをコイルパターン102の一面に設けた金属層110の厚みよりも薄くなるようにエッチング法などを用いて一部除去し、金属層110bを形成している。このエッチングによる表面層の除去によって酸化皮膜を除去することができ、これによって下地電極層101との接続性とその信頼性を高めうることができるとともに、金属層110の厚みを薄くすることによって、コイル部の導体抵抗の低下を抑制することができる。この金属層110の表面を除去する方法としては、例えば真空中において、アルゴンガス等で金属層110の表面を逆スパッタすることによって効率よく除去することができ、この表出した金属層110bとしては金、銀、パラジウム、白金、錫またはニッケルからなる金属を主成分とする金属を用いることが好ましい。これらの金属層110bを介して下地電極層101を接続形成することによって高信頼性を有した接続構造を実現できることが分かった。   Next, as shown in FIG. 7, a new resist layer 108 is formed, and an opening 128 is formed by using a photolithography technique and an etching technique. At this time, the metal layer 110 exposed to the opening 128 together with the resist layer 108 is partially removed using an etching method or the like so as to be thinner than the thickness of the metal layer 110 provided on one surface of the coil pattern 102. The metal layer 110b is formed. By removing the surface layer by this etching, the oxide film can be removed, thereby improving the connectivity with the base electrode layer 101 and its reliability, and reducing the thickness of the metal layer 110, A decrease in the conductor resistance of the coil portion can be suppressed. As a method for removing the surface of the metal layer 110, for example, the surface of the metal layer 110 can be efficiently removed by reverse sputtering with argon gas or the like in a vacuum. It is preferable to use a metal whose main component is a metal made of gold, silver, palladium, platinum, tin or nickel. It has been found that a highly reliable connection structure can be realized by forming the base electrode layer 101 through these metal layers 110b.

さらに、図8に示したように図3の工程を繰り返すことによって下地電極層101をレジスト層108の表面および金属層110の開口部128の露出面に形成することができる。   Furthermore, as shown in FIG. 8, the base electrode layer 101 can be formed on the surface of the resist layer 108 and the exposed surface of the opening 128 of the metal layer 110 by repeating the process of FIG.

このように、下地電極層101を開口部128の内壁面にも形成することによって、開口部128を形成するレジスト層108とビア電極104の密着力を向上させることができる。そして、前記下地電極層101の形成方法としては、スパッタ等の薄膜法を選ぶことで、レジスト層108と下地電極層101との密着強度を高められることは言うまでもない。   In this way, by forming the base electrode layer 101 also on the inner wall surface of the opening 128, the adhesion between the resist layer 108 forming the opening 128 and the via electrode 104 can be improved. Needless to say, the adhesion strength between the resist layer 108 and the base electrode layer 101 can be increased by selecting a thin film method such as sputtering as a method for forming the base electrode layer 101.

また、多層化してコイルパターン102を形成するとき、コイルパターン102の上には、強固にレジスト層108と接合された下地電極層101に保護された電極層116を形成することができる。そして、この電極層116の上面には、金属層110を形成することによって、レジスト層108と強固に接合されることになる。   Further, when the coil pattern 102 is formed by multilayering, the electrode layer 116 protected by the base electrode layer 101 firmly bonded to the resist layer 108 can be formed on the coil pattern 102. Then, by forming the metal layer 110 on the upper surface of the electrode layer 116, the electrode layer 116 is firmly bonded to the resist layer 108.

その後、図4〜図6の工程を繰り返すことによって、図9に示したようにレジスト層108に形成された開口部128にも電極層116を充填形成することによって、ビア電極104を形成するとともに、コイルパターン102および金属層110を形成することができる。   Thereafter, by repeating the steps of FIGS. 4 to 6, the via electrode 104 is formed by filling the electrode layer 116 in the opening 128 formed in the resist layer 108 as shown in FIG. 9. The coil pattern 102 and the metal layer 110 can be formed.

このとき、下地電極層101、ビア電極104の構成を全て銅にて行い、金属層110bを金などの材料で形成したとき、導電性に優れるとともに接続信頼性に優れたビア接続形成を実現することができ、小さなビア径を必要とするときには有効な構成である。   At this time, when the base electrode layer 101 and the via electrode 104 are all made of copper and the metal layer 110b is formed of a material such as gold, via connection formation with excellent conductivity and excellent connection reliability is realized. This is an effective configuration when a small via diameter is required.

これらの工程を所定の回数まで繰り返すことによって所望のインダクタンス値を有するコイル部品を作製することができる。一例として、図1に示したコイル部品では形状が0603サイズのチップコイルであり、コイル部は6.5ターンのチップコイルであり、インダクタンス;4〜5nH、Q;25前後からなるチップコイルを作製することができた。このチップコイルを高温高湿試験(65℃、95%)の信頼性試験において直流抵抗(RDc)の経時変化が少ないことを確認できた。   A coil component having a desired inductance value can be produced by repeating these steps up to a predetermined number of times. As an example, the coil component shown in FIG. 1 is a chip coil of 0603 size, the coil part is a 6.5-turn chip coil, and an inductor: 4 to 5 nH, Q; We were able to. It was confirmed that there was little change in DC resistance (RDc) with time in the reliability test of the high temperature and high humidity test (65 ° C., 95%) for this chip coil.

本発明によれば、ビア電極の接続性とその信頼性を高め、さらに積層したコイルパターンを形成する電極層と絶縁性樹脂との密着力に優れた信頼性の高い小型のコイル部品として各種電子機器に有用である。   According to the present invention, various types of electronic devices can be used as highly reliable small-sized coil components with improved adhesion and reliability of via electrodes, and excellent adhesion between the electrode layer forming the laminated coil pattern and the insulating resin. Useful for equipment.

本発明の実施の形態1におけるコイル部品の斜視図The perspective view of the coil components in Embodiment 1 of this invention 同断面図Sectional view 同コイル部品の製造方法を説明するための断面図Sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the coil component 同断面図Sectional view 同断面図Sectional view 同断面図Sectional view 同断面図Sectional view 同断面図Sectional view 同断面図Sectional view 従来のコイル部品の構造を示す斜視図A perspective view showing the structure of a conventional coil component

符号の説明Explanation of symbols

100 点線
101 下地電極層
102 コイルパターン
104 ビア電極
106 外部電極
108 レジスト層
110 金属層
110b 金属層
116 電極層
112 基材
128 開口部
100 dotted line 101 ground electrode layer 102 coil pattern 104 via electrode 106 external electrode 108 resist layer 110 metal layer 110b metal layer 116 electrode layer 112 base material 128 opening

Claims (8)

感光性樹脂からなる絶縁性樹脂と、この絶縁性樹脂に複数のコイルパターンからなるコイル部を内蔵したコイル部品であって、前記コイルパターンの一面を金、銀、パラジウム、白金、錫またはニッケルからなる金属層で被覆し、この金属層を介してビア電極の底部と接続するとともに、ビア電極と接続する金属層の厚みをコイルパターンの一面に形成した金属層よりも薄くしたコイル部品。 A coil component including an insulating resin made of a photosensitive resin and a coil portion made of a plurality of coil patterns in the insulating resin, wherein one surface of the coil pattern is made of gold, silver, palladium, platinum, tin or nickel A coil component that is coated with a metal layer and is connected to the bottom of the via electrode through the metal layer, and the thickness of the metal layer connected to the via electrode is thinner than the metal layer formed on one surface of the coil pattern. コイルパターンおよびビア電極を銅とした請求項1に記載のコイル部品。 The coil component according to claim 1, wherein the coil pattern and the via electrode are copper. コイルパターンの一面に設けた金属層の厚みを0.01〜1μmとした請求項1に記載のコイル部品。 The coil component according to claim 1, wherein the thickness of the metal layer provided on one surface of the coil pattern is 0.01 to 1 μm. 金属層を形成していないコイルパターンの他面側に下地電極層を設けた請求項1に記載のコイル部品。 The coil component according to claim 1, wherein a base electrode layer is provided on the other side of the coil pattern on which the metal layer is not formed. 下地電極層をニッケル、チタンまたはクロムを主成分とした請求項4に記載のコイル部品。 The coil component according to claim 4, wherein the base electrode layer is mainly composed of nickel, titanium, or chromium. 下地電極層の厚みを0.01〜1μmとした請求項5に記載のコイル部品。 The coil component according to claim 5, wherein the thickness of the base electrode layer is 0.01 to 1 μm. 感光性樹脂の一面にコイルパターンを形成するための溝を形成する工程と、この形成した溝の底面に下地電極層を形成し、この下地電極層の上面に電極層を形成する工程と、この電極層の不要部分を除去することによってコイルパターンを形成した後、前記コイルパターンの一面に金属層を形成する工程と、この金属層がビア電極と接続する部分の金属層の厚みを他の金属層の厚みよりも薄くする工程と、この金属層の表出面に下地電極層を形成したビア電極を接続してコイルパターンを積層する工程を含むコイル部品の製造方法。 Forming a groove for forming a coil pattern on one surface of the photosensitive resin, forming a base electrode layer on a bottom surface of the formed groove, and forming an electrode layer on an upper surface of the base electrode layer; After forming the coil pattern by removing unnecessary portions of the electrode layer, forming a metal layer on one surface of the coil pattern, and changing the thickness of the metal layer where the metal layer is connected to the via electrode to another metal A method of manufacturing a coil component, comprising: a step of making the layer thinner than a thickness of the layer; and a step of connecting a via electrode having a base electrode layer formed on the exposed surface of the metal layer and laminating a coil pattern. 金属層を形成する方法として、めっき法を用いる請求項7に記載のコイル部品の製造方法。 The method for manufacturing a coil component according to claim 7, wherein a plating method is used as a method of forming the metal layer.
JP2008118260A 2008-04-30 2008-04-30 Coil component and method of manufacturing the same Pending JP2009267291A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008118260A JP2009267291A (en) 2008-04-30 2008-04-30 Coil component and method of manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008118260A JP2009267291A (en) 2008-04-30 2008-04-30 Coil component and method of manufacturing the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009267291A true JP2009267291A (en) 2009-11-12

Family

ID=41392725

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008118260A Pending JP2009267291A (en) 2008-04-30 2008-04-30 Coil component and method of manufacturing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009267291A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140292468A1 (en) * 2013-03-28 2014-10-02 Taiyo Yuden Co., Ltd. Laminated electronic component and manufacturing method for the same
JP2015216338A (en) * 2014-05-07 2015-12-03 サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. Multilayer electronic component and method of manufacturing the same
KR101740816B1 (en) 2015-05-27 2017-05-26 삼성전기주식회사 Chip inductor
KR20180046278A (en) * 2016-10-27 2018-05-08 삼성전기주식회사 Multilayered electronic component and manufacturing method thereof

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140292468A1 (en) * 2013-03-28 2014-10-02 Taiyo Yuden Co., Ltd. Laminated electronic component and manufacturing method for the same
US9466422B2 (en) * 2013-03-28 2016-10-11 Taiyo Yuden Co., Ltd. Method of manufacturing a laminated electronic component
JP2015216338A (en) * 2014-05-07 2015-12-03 サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. Multilayer electronic component and method of manufacturing the same
KR101740816B1 (en) 2015-05-27 2017-05-26 삼성전기주식회사 Chip inductor
KR20180046278A (en) * 2016-10-27 2018-05-08 삼성전기주식회사 Multilayered electronic component and manufacturing method thereof
KR102642913B1 (en) * 2016-10-27 2024-03-04 삼성전기주식회사 Multilayered electronic component and manufacturing method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2009277972A (en) Coil component and method of manufacturing the same
JP2009152347A (en) Coil component, and manufacturing method thereof
US10546681B2 (en) Electronic component having lead part including regions having different thicknesses and method of manufacturing the same
JP6207107B2 (en) Coil electronic component and manufacturing method thereof
CN103956265B (en) Thin film capacitor embedded in polymer dielectric
JP4894067B2 (en) Method for forming conductor pattern
US10923264B2 (en) Electronic component and method of manufacturing the same
US20150040382A1 (en) Inductor element and manufacturing method thereof
JP2006324489A (en) Chip coil and manufacturing method thereof
JP4556422B2 (en) Electronic component and manufacturing method thereof
JP2012009798A (en) Thin type common mode filter and method of manufacturing the same
CN105826050A (en) Electronic component and manufacturing method thereof
JP2011129665A (en) Method of manufacturing laminated wiring board
JP2009267291A (en) Coil component and method of manufacturing the same
JP2007201022A (en) Electronic component
JP2013115421A (en) Inductor and manufacturing method therefor
JP2008235762A (en) Inductance component and method of manufacturing the same
JP2009094438A (en) Coil component and its manufacturing method
JP2011114233A (en) Laminated wiring board and method of manufacturing the same
JP2009182188A (en) Chip coil and method for manufacturing same
JP2006324460A (en) Manufacturing method of chip component
JP4877598B2 (en) Method for forming conductor pattern and electronic component
JP2008251590A (en) Method of manufacturing inductance part
JP4947416B2 (en) Electronic device and manufacturing method thereof
JP2006324462A (en) Chip component