JP2011205123A - コイル内蔵基板および電子装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】コイル内蔵基板は、内部にコイル導体4が埋設されているフェライト層2、3を、各々が非磁性フェライト層により形成されている一対の絶縁層1で挟持し、半導体チップまたはチップ部品を搭載する搭載用電極に電気的に接続するための電極パッド7を絶縁層1の上面に形成し、外部電気回路に電気的に接続するための電極パッド8を絶縁層1の下面に形成するとともに、絶縁層1とフェライト層2、3との間に、コイル導体4と対向する部分を有するシールド層9を介在させて成る。
【選択図】図2
Description
かかる携帯電話機等の通信機器は、近年小型化が急激に進んでおり、これに搭載される各種電子装置も小型化、薄型化が要求されている。
例えば、ガラスセラミック基板の内部にコイルを内蔵した構成のLCフィルタが知られている。
そこで磁性を有さない非磁性フェライトの内部にフェライト層を内蔵させ、フェライト層にコイルを形成し、非磁性フェライトに配線を形成することで配線のインダクタンスを低減させ、回路が誤動作することを抑制していた。
あり、CuOは、好ましくは2〜20質量%であり、ZnOは、好ましくは33〜52質量%の範囲である。
2O4は高周波域まで共振による透磁率の減衰を起さず、高周波域での透磁率を比較的高い値に維持することができるが、初期透磁率は低い特徴をもつため、5質量%未満であると、10MHz乃至それ以上の高周波域での透磁率が低下する傾向がある。また、12質量%より多い場合、NiFe2O4の割合が多くなり初期透磁率が低下する傾向にある。
、第2のフェライト層3となるフェライトグリーンシート上に印刷法により形成した平面スパイラルコイル4のコイル用導体間を埋めるように低透磁率材ペーストを印刷することにより形成される。また、コイル用導体間が狭く、コイル用導体間に合わせて低透磁率材ペーストを印刷することが困難な場合は、図3(b)、(f)のようにコイル用導体全体を覆うように低透磁率材ペーストを印刷することにより、第3のフェライト層5を平面スパイラルコイル4の導体間に配置するようにしても良い。この場合のコイル用導体上の第3のフェライト層5の厚みは導体間に磁束が発生するのを抑制する効果を発揮するためには厚い方が良いが、厚くしすぎると基板が厚くなり低背化ができなくなるのでコイル用導体と同程度であることが好ましい。コイル用導体の厚みによっては、第1のフェライト層2となるフェライトグリーンシートを積層した際にコイル用導体間に隙間ができてしまい、デラミネーションの発生起点となったり、焼成後にボイドとなったりすることを防止するためには、図3(b)、(c)、(e)、(f)のようにその上面がほぼ平坦となるように形成するのが好ましい。
その上面がほぼ平坦となるように形成するのが好ましい。図4(h)のように並列に接続されるコイル用導体の上面に全面に渡り低透磁率を形成する場合は、上記と同様にその厚みはコイル用導体と同程度であることが好ましい。
コイルの導体間に発生する洩れ磁束をより抑制できていることが確認された。
実施例1で作製した非磁性フェライト仮焼粉末と体積固有抵抗が1×1011ΩmのSiO2−CaO−MgO系ガラス粉末を表2に示す調合組成比で混合し、混合粉末を作製した。その混合粉末100質量%に対し、ブチラール樹脂10質量%、高分子量のアルコールを希釈剤として45質量%添加し、ボールミル法により混合しスラリーとした。このスラリーを用いてドクターブレード法により厚さ100μmの非磁性フェライトグリーンシートを成型した。
表3に示す調合組成比とした原料を各々250g秤量し、1Lの純水とともにジルコニア粉砕用ボールを使用した2Lのボールミルにて24時間調合後、原料粉を分別乾燥し、ジルコニアるつぼにて730℃の仮焼を行った。仮焼後、X線回折により所要の化合物が得られていることを確認し、ボールミルにて粉砕、乾燥後メッシュふるいにて分別して、仮焼粉の粒子径が0.5〜0.7μmとなるように整粒した。これに10質量%のPVA溶液を添加して、ライカイ機にて造粒し、造粒粉を金型にてプレス成型した後、大気中にて900℃、2時間の焼成を行い、外径16mm、内径8mm、厚さ2mmのトロイド形の焼結試験片を作成した。
実施例1と同様の方法で作製した非磁性フェライトシートに、実施例1と同様の表面配線導体用ペーストをスクリーン印刷法によって2mm四方のサイズで20μmの厚みに塗布し、70℃で30分乾燥してメタライズ強度測定用パターンを形成した。また、表面配線導体のインダクタンス及びシート抵抗を測定できるように、150μmの幅で20mmの長さの直線形状の独立パターンをスクリーン印刷によって形成しておいた。次に、非磁性フェライトグリーンシートを積み重ねて、5MPaの圧力と50℃の温度で加熱圧着し
てグリーンシートの積層体を作製した。次に、この積層体を、空気雰囲気中で500℃、3時間の条件で焼成し有機分を除去して、空気雰囲気中で900℃、1時間の条件で焼成しメタライズ強度測定用基板、およびシート抵抗、インダクタンス測定用基板を作製した。
表4に示すような原料組成とした表面配線導体用ペーストを用いた以外は実施例9と同様にしてメタライズ強度測定用基板、およびシート抵抗、インダクタンス測定用基板を作製した。
2価の金属酸化物としてNiOを添加した表面配線導体用ペーストを用いた以外は実施例9と同様にしてメタライズ強度およびシート抵抗測定用基板を作製した。
メタライズ強度測定用パターンおよびシート抵抗、インダクタンス測定用の直線形状の独立パターンにおいて、パターン外周部を表4に示すような原料組成とした表面配線導体用ペーストを用いて、25umの幅で形成した以外は実施例9と同様にしてメタライズ強度測定用基板、およびシート抵抗、インダクタンス測定用基板を作製した。
2・・・第1のフェライト層
3・・・第2のフェライト層
4・・・平面スパイラルコイル
5・・・第3のフェライト層
6・・・第4のフェライト層
7・・・搭載用電極
8・・・電極パッド
9・・・シールド層
Claims (3)
- 内部にコイル導体が埋設されているフェライト層を、各々が非磁性フェライト層により形成されている一対の絶縁層で挟持し、半導体チップまたはチップ部品を搭載する搭載用電極に電気的に接続するための電極パッドを前記絶縁層の上面に形成し、外部電気回路に電気的に接続するための電極パッドを前記絶縁層の下面に形成するとともに、前記絶縁層と前記フェライト層との間に、前記コイル導体と対向する部分を有するシールド層を介在させて成ることを特徴とするコイル内蔵基板。
- 前記コイル導体は、平面視して、その全面が前記シールド層と重なるように配置されていることを特徴とする請求項1に記載のコイル内蔵基板。
- 請求項1または請求項2に記載のコイル内蔵基板の上面に半導体チップまたはチップ部品を搭載したことを特徴とする電子装置。
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