JP2013030596A - Electronic apparatus and method of forming magnetic material for noise suppression - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、携帯電話をはじめとする各種の電子機器、およびそれに用いるノイズ抑制用磁性体の形成方法に関する。 The present invention relates to various electronic devices including a mobile phone, and a method of forming a noise suppressing magnetic body used therefor.
携帯電話に代表される各種電子機器の高機能化、高性能化及び小型化、軽量化、薄型化の急速な進展に伴って、高集積化した半導体素子が、プリント配線板等へ高密度に搭載される傾向がますます強くなっている。このような状況下では、高密度に実装された半導体素子や微細化した配線が近接する。その結果、機器の動作に伴って発生するノイズや電磁干渉による機器の誤動作等、いわゆる電磁波障害が生じることがある。機器の高性能化に伴う信号処理の高速化により、この問題はより顕著となる。 With the rapid progress of high functionality, high performance and miniaturization, weight reduction, and thinning of various electronic devices typified by mobile phones, highly integrated semiconductor elements are becoming denser on printed wiring boards, etc. The tendency to be installed is getting stronger. Under such circumstances, semiconductor elements and miniaturized wirings mounted at high density are close to each other. As a result, so-called electromagnetic interference such as noise generated with the operation of the device or malfunction of the device due to electromagnetic interference may occur. This problem becomes more conspicuous as signal processing speeds up with higher performance devices.
そこで、このような電子機器においては、外部あるいは電子機器内部で発生するノイズによる電磁干渉抑制のためのノイズ対策として、例えば、ノイズ発信源又は受信源近傍に、ノイズを吸収して抑制する磁性シートを配置する方法が広く用いられている。
例えば、特許文献１には、１ＧＨｚを超える高周波領域でのノイズ吸収特性の優れた材料として、軟磁性金属粉末を樹脂、ゴム中に分散させた複合軟磁性部材が開示されている。この複合軟磁性部材は、高周波かつ広帯域に対するノイズ吸収特性を有しており、ベース材料中に可撓性のあるゴムを含んでいることから、落下衝撃に対する割れ等の破損にも強い。
Therefore, in such an electronic device, as a noise countermeasure for suppressing electromagnetic interference due to noise generated outside or inside the electronic device, for example, a magnetic sheet that absorbs and suppresses noise near a noise transmission source or reception source. The method of arranging is widely used.
For example, Patent Document 1 discloses a composite soft magnetic member in which soft magnetic metal powder is dispersed in resin and rubber as a material having excellent noise absorption characteristics in a high frequency region exceeding 1 GHz. This composite soft magnetic member has a high frequency and noise absorption characteristic for a wide band, and since the base material contains a flexible rubber, it is resistant to breakage such as cracking due to a drop impact.
携帯電話のように小型薄型化および高性能化の進展が著しいものは、機器の高密度化による部品の実装スペースが少なくなる一方である。そこで、特許文献２には、少ない実装スペースにも配置が可能で、薄くても高周波帯域における透磁率に優れた磁性シートとして、複数の軟磁性金属層の間に介在する絶縁層を積層させた積層軟磁性部材が開示されている。
A device such as a cellular phone, which has made remarkable progress in miniaturization, thinning, and high performance, is steadily reducing the mounting space for components due to high density of devices. Therefore, in
特許文献３には、マイクロストリップ線路の直上に、線路幅と同等ないし狭い幅の導電性軟磁性膜を有する電磁雑音抑制体を設ける構成が開示されている。
特許文献４には、伝導ノイズ抑制体を、プリント基板上の配線回路に密着させて設ける構成が開示されている。
さらに、特許文献５には、基材の片面に、シールド層のパターンがストライプ状に設けられた電磁シールド材が開示されている。
特許文献６には、基材上に形成したプライマー層の上に、格子状やストライプ状の電磁遮蔽パターンが導電層により形成された構成が開示されている。
Furthermore,
しかしながら、上記したような従来の技術においては、以下に示すような問題が存在する。
特許文献１に記載の技術においては、軟磁性金属粉末を樹脂、ゴム中に分散させた複合軟磁性部材により、ノイズ吸収を実現しているが、今後、機器の高性能化、高密度化が進展すると、磁性部材の省スペース化や薄型化が要求され、磁性部材の体積を縮小した場合に、ノイズ吸収効果が低減し、十分なノイズ抑制効果が実現できなくなるという問題がある。
However, the conventional techniques as described above have the following problems.
In the technology described in Patent Document 1, noise absorption is realized by a composite soft magnetic member in which soft magnetic metal powder is dispersed in a resin and rubber. When it progresses, space saving and thickness reduction of a magnetic member are requested | required, and when the volume of a magnetic member is shrunk | reduced, there exists a problem that a noise absorption effect reduces and it becomes impossible to implement | achieve sufficient noise suppression effect.
特許文献２では、金属層と絶縁層の積層構造であるため、更なる薄膜化に対しては限界がある。また、シート状であるために高密度化した部品の所定の箇所に適正に貼ることが困難になる。さらに、導体層は低電気抵抗のため、渦電流の影響で透磁率が低下する可能性がある。
In
特許文献３、４に記載の技術においては、配線に密着するように導電性軟磁性膜、電動ノイズ抑制体等の磁性体を設けているが、スペース確保、材料コスト等の観点から、その設置面積をなるべく小さくすることが望まれ、改善の余地がある。
In the techniques described in
特許文献５、６に記載の技術は、格子状やストライプ状に磁性材料を設けることで、磁性材料の使用量を抑えつつ、ノイズ抑制効果の確保を狙っているが、いずれも基材がシート状であるため、特許文献２と同様、高密度化した部品の所定の箇所に適正に貼ることが困難であるという問題がある。
また、基板上において配線は様々な方向に延びており（一般には互いに直交する二方向）、磁性材料のパターンと、配線からのノイズ発生状況（方向）とが必ずしもマッチせず、十分なノイズ抑制効果が得られない可能性がある。
The techniques described in
Also, the wiring extends in various directions on the substrate (generally in two directions orthogonal to each other), and the pattern of the magnetic material does not always match the noise generation status (direction) from the wiring, so that sufficient noise suppression is possible. The effect may not be obtained.
そこでなされた本発明の目的は、省スペース化、低コスト化を図りつつ、十分なノイズ抑制効果を得ることのできる電子機器、ノイズ抑制用磁性体の形成方法を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an electronic device and a method for forming a magnetic body for noise suppression that can obtain a sufficient noise suppression effect while saving space and reducing costs.
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の電子機器は、基板と、基板上に実装された電子部品と、基板上に沿って設けられ、電子部品に電気的に接続された配線と、配線上に設けられ、当該配線が連続する方向に沿って間隔を隔てて複数配置された磁性体と、を備えることを特徴とする。
The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
That is, the electronic device of the present invention includes a substrate, an electronic component mounted on the substrate, a wiring provided along the substrate and electrically connected to the electronic component, and the wiring provided on the wiring. And a plurality of magnetic bodies arranged at intervals along the continuous direction.
本発明は、基板上に形成された配線が連続する方向に沿って間隔を隔てて複数の磁性体を形成するための複数の凹部を有したモールドに対し、凹部に磁性体材料を封入する工程と、基板とモールドを位置合わせして凹部に封入された磁性体材料を基板上の配線に転写して磁性体を配線上に形成する工程と、モールドから磁性体を離型する工程を含むことを特徴とするノイズ抑制用磁性体の形成方法とすることもできる。 The present invention includes a step of encapsulating a magnetic material in a recess with respect to a mold having a plurality of recesses for forming a plurality of magnetic bodies at intervals along a direction in which wires formed on a substrate continue. And a step of aligning the substrate and the mold and transferring the magnetic material sealed in the recess to the wiring on the substrate to form the magnetic material on the wiring, and a step of releasing the magnetic material from the mold. It can also be set as the formation method of the magnetic body for noise suppression characterized by these.
本発明の電子機器によれば、配線上に、配線が連続する方向に沿って間隔を隔てて磁性体を複数配置することによって、配線から放射または伝播されるノイズを有効に抑制することができる。
ここで、磁性体を配線上に配置することで、配線以外の部分に磁性体を設ける必要がなく、磁性体を形成する材料の使用量も少なく、高密度化した電子機器においても適正に磁性体を配することができ、省スペース化、低コスト化を図ることができる。
According to the electronic device of the present invention, noise radiated or propagated from the wiring can be effectively suppressed by arranging a plurality of magnetic bodies on the wiring at intervals along the direction in which the wiring continues. .
Here, by arranging the magnetic body on the wiring, it is not necessary to provide a magnetic body on any part other than the wiring, and the amount of material used to form the magnetic body is small, and even in high-density electronic devices, the magnetic material can be appropriately magnetized. The body can be arranged, and space saving and cost reduction can be achieved.
また、磁性体材料を、モールドに形成された凹部に充填し、これを配線上に転写することで、上記したような電子機器を構成することができ、さらに、磁性体を正確かつ確実に配線上に設けることが可能となる。 Also, by filling the magnetic material into the recess formed in the mold and transferring it onto the wiring, it is possible to configure the electronic device as described above, and to wire the magnetic material accurately and reliably. It can be provided above.
以下、添付図面を参照して、本発明による電子機器、ノイズ抑制用磁性体の形成方法を実施するための最良の形態を説明する。しかし、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。 DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The best mode for carrying out an electronic apparatus and a method for forming a noise suppressing magnetic body according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited only to these examples.
〔第一の実施形態〕
図１に示すように、基板３上に、電子部品として、例えば半導体素子１、２が実装され、これら半導体素子１、２は、基板３の表面に沿って形成された導電性材料からなる配線４によって電気的に接続されている。
ここで、配線４や基板３の材料は一般的なものでよく、例えば、配線４はＣｕ、基板３の材料は、ガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸させたガラスエポキシ基板材等を使用することができる。
[First embodiment]
As shown in FIG. 1, for example,
Here, the material of the
この配線４は、半導体素子１と半導体素子２との電磁干渉において、ノイズ源またはノイズ伝播路となる。そこで、本実施形態では、配線４上に、配線４が延びる方向に沿って、一定間隔を隔てて周期的に複数の磁性体（ノイズ抑制用磁性体）５が設けられている。
図２、図３に示すように、配線４上に沿って複数配列された磁性体５、５、…は、配線４が延びる方向に向かって所定長さのスリット（磁性体非形成部）６によって、互いに区切られている。
The
As shown in FIGS. 2 and 3, a plurality of
また、配線４は、基板３上において適宜箇所で曲折して配置されることがある。そのような場合、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、配線４の曲折部の一方の側において第１の方向に延びる部分（例えば図１のＱ部）と、曲折部の他方の側において第１の方向とは異なる第２の方向に延びる部分（例えば図１のＰ部とで、それぞれ、複数の磁性体５が、配線４の延びる方向に沿ってスリット６を挟んで周期的に形成される。つまり、磁性体５は、基板３上における配線４の向き（配線４が延びる方向）が変わっても、常に、配線４が延びる方向にスリット６を挟んで周期的に形成される。
Further, the
磁性体５は、短冊状に形成されており、その幅寸法すなわち配線４が延びる方向に直交する方向への寸法は、配線４の幅寸法に対して、同等以上であることが望ましい。その理由は、なるべく配線４の幅全体を磁性体５でカバーすることで、ノイズ抑制効果を高めるためである。
The
磁性体５において、その長さ寸法すなわち配線４が延びる方向への寸法は、配線４の幅寸法に対し３分の２以下であることが望ましい。この理由は、磁性体５が、配線４から放出されるノイズによって発生する磁界方向に対して、常に平行方向に磁化容易方向となるような形状磁化異方性を持つようにするためである。
In the
磁性体５の厚みに関しては、要求されるノイズ抑制効果と許容されるスペースとのバランスが重要であり、これらに応じて適宜設定すれば良い。磁性体５のノイズ抑制効果は、一般的には磁性体５の透磁率と厚さの積で決まるため、磁性体５の薄型化とノイズ抑制効果向上は相反する関係にある。この点を考慮し、さらに、配線４の幅、配線４が延びる方向における磁性体５の長さとの兼ね合いから、実際に形成する磁性体５の厚さの目安は、１μｍ〜５０μｍである。
Regarding the thickness of the
なお、図２では、配線４の幅寸法と磁性体５の幅寸法とを同一として図示しているが、磁性体５の幅寸法を配線４の幅寸法より長くしても良い。この場合、配線４の幅からはみ出した磁性体５は、基板３の表面と密着することになる。すると、磁性体５と配線４の密着力が小さい場合に磁性体５の密着強度を高めることができる。
In FIG. 2, the width dimension of the
配線４が延びる方向において互いに前後する磁性体５、５間に形成されたスリット６は、スリット６の長さ寸法すなわち配線４が延びる方向への寸法が、磁性体５の長さ寸法すなわち配線４が延びる方向への寸法より小さいことが望ましい。その理由は、なるべく配線４上の全体を磁性体５でカバーすることで、ノイズ抑制効果を高めるためである。ただし、前記したスリット６の長さ寸法の範囲内においても、その長さ寸法を変化させることで、互いに前後する磁性体５、５間の静磁気結合と、個々の磁性体５の形状磁気異方性の相互作用を利用し、透磁率と周波数特性を制御することが可能となる。したがって、要求される周波数特性に応じ、スリット６の長さ寸法を調整することが望ましい。
In the
図４に示すように、磁性体５は、磁性粒子８、９が、絶縁材料１１中に分散した状態で添加されて構成されている。
磁性粒子８、磁性粒子９の材質は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉの少なくとも一種、またはこれらの少なくとも一種を含んだ合金を用いることができる。磁性粒子８、磁性粒子９の粒子径は、０．１μｍ〜１０μｍ程度が好ましい。また、磁性粒子８、磁性粒子９は、粒子径が小さいと凝集しやすく、凝集すると狙った磁性体特性が得られないだけでなく、狙った膜厚や形状で形成できなくなるため注意が必要である。
As shown in FIG. 4, the
As the material of the
磁性粒子８、磁性粒子９の凝集対策の一例として、磁性粒子８、磁性粒子９表面にシリカのような安定な物質で膜を形成し磁性粒子８、磁性粒子９をシリカカプセル化する方法があげられる。具体的には、磁性粒子８、磁性粒子９存在下でシリカの縮重合反応を行なうことで磁性粒子８、磁性粒子９の表面にシリカを析出させ、シリカ層を形成することで、磁性粒子８、磁性粒子９をシリカカプセル化できる。また、粒子形状は、球状にて図示しているが特に限定されない。
As an example of a countermeasure against aggregation of the
磁性粒子８、磁性粒子９の違いは粒子径であり、粒子径にして１０倍程度の差をつけている。その理由は、大きい粒子である磁性粒子８の隙間に、小さい粒子である磁性粒子９が密集し、さらに磁性体５の磁化容易方向である長手方向に磁気的につながるように配置させることで、磁性体５の反磁界を低下させて透磁率を上げることにより、ノイズ抑制効果を向上させることができるからである。磁性粒子８、磁性粒子９をこのように配置させるために有効な手段としては、絶縁材料１１が未硬化の状態において、硬化までのプロセス中に磁性体５に磁場を印加する方法がある。
The difference between the
絶縁材料１１の材質は、例えば、アクリル樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂等があげられる。
これらの材料は、それぞれ単体で用いてもよいし、二種以上組み合わせて用いてもよい。この中でも、接着性に優れたエポキシ樹脂をベースとしたものを使用することが望ましい。また、前述のエポキシ樹脂の場合、磁性粒子８、９を混合したエポキシ樹脂を加熱硬化して磁性体５を形成するが、絶縁材料１１として光硬化樹脂を用いることも可能であり、この場合は、モールド材を透明にして光を透過させ、磁性体５の絶縁材料部分に照射することで、磁性体５を形成できる。この方法の場合、磁性体５を低温で形成できるため熱膨張に起因する寸法変化を低減でき、寸法安定性に優れた磁性体構造を得られるというメリットがある。
Examples of the material of the insulating
These materials may be used alone or in combination of two or more. Among these, it is desirable to use an epoxy resin based resin having excellent adhesiveness. In the case of the above-described epoxy resin, the epoxy resin mixed with the
磁性粒子８及び磁性粒子９を合わせた磁性粒子の充填量と絶縁材料１１の割合については、磁性粒子８、９の割合を可能な限り増やした方がノイズ抑制効果の向上に有利であるが、磁性粒子の割合が増えると、材料の粘度が高くなり、配線上への形成が難しくなる等、製造性との兼ね合いがある。そこで、製造性確保を考慮した磁性粒子８，９の充填割合は、３０〜５５ｖｏｌ％程度が目安となる。
Regarding the filling amount of the
上述したように、基板３上において配線４が延びる方向に関わらず、スリット６で区切られた短冊状の磁性体５、５、…を周期的に形成することで、配線４から放射または伝播されるノイズに対し、配線４が延びる方向に合わせてノイズにより発生する磁界に対し、磁性体５の磁化容易方向が常に平行方向となる。したがって、磁性体５によるノイズ抑制効果を向上させることができる。
As described above, regardless of the direction in which the
また、磁性体５は、配線４の幅と同等の範囲に形成されているのみであり、配線４の周囲に磁性体５を設けるためのスペースが不要となる。また、磁性体５を形成する材料の使用量を抑えて低コスト化を図ることができる。
Further, the
さらに、磁性体５を構成する磁性粒子８、９は、粒子径が大きく異なるよう構成されている。これにより、磁性体５内の磁性粒子８を磁化容易方向に配向させるとともに、それぞれの磁性粒子８、９を磁場方向に磁気的に結合させることで、磁性体５の反磁界を低下させて透磁率を上げることができる。従って、磁性体５のノイズ抑制効果をさらに向上させることができる。
Further, the
このようにして、配線４上に磁性体５を設けることによって、電子機器の高速化や高密度実装に対応したノイズ抑制構造の省スペース化と、ノイズ抑制の両立を実現することができる。
Thus, by providing the
次に、上記したような磁性体５によるノイズ抑制構造をインプリント工法により製造する方法を示す。
Next, a method for manufacturing a noise suppression structure using the
まず、図５、図６（ａ）に示すように、基板３の配線４に対応した凹部１３を有するモールド１２を作製する。
モールド１２の作製方法の一例として、基板３の配線パターンと同じ配置でＮｉ電鋳メッキ法により、マスターとなるモールドを作製（図示せず）し、前記マスターとなるモールドを使用して、反転した形状のモールドを複製して作製したものがモールド１２となる。モールド１２の材質は、柔軟性と寸法安定性に優れたシリコーン樹脂系のＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）を用いるのが一般的であるが、絶縁材料１１に光硬化樹脂を使用する場合は、モールド１２が光を透過しやすいように透明度の高いアクリル系の材料に弾性を付与した材料を使用することが望ましい。
First, as shown in FIGS. 5 and 6A, a
As an example of a method for producing the
次に、図６（ｂ）に示すように、凹部１３の中に未硬化の磁性体５を封入する。磁性体５は、モールド１２上に塗布した未硬化の磁性体５をスキージを用いてスキージングすることにより封入することができる。
さらに配線４が途中で屈曲して配線４が延びる方向が途中で変わる場合は、スキージングの方向及び磁場を付与する方向を、それぞれの部位で配線４が延びる方向に沿うようにすることで、それぞれの方向に効率よく磁性体５を充填することができる。
Next, as shown in FIG. 6B, the uncured
Furthermore, when the
次に、図６（ｃ）に示すように、基板３上の配線４とモールド１２を位置合わせして転写し、配線と未硬化の磁性体５を接触させる。
この際、あらかじめ配線４に表面処理を施しておくことで、磁性体５との密着性を向上させることが望ましい。表面処理方法の一例としては、Ａｒ等によるプラズマ処理により、配線４の表面を粗化することで、密着性を向上させることができる。
また、モールド１２を転写する際、モールド１２の裏面をローラー等で加圧しながら転写しても良い。
Next, as shown in FIG. 6C, the
At this time, it is desirable to improve the adhesion to the
Further, when the
ここで、配線４の上面と基板３の表面の高さに差があり、段差が生じている場合は、モールド１２にて磁性体５を転写する際に、あらかじめ段差に対応した形状をモールド１２に形成しておく方法や、転写時のモールド１２の変形を利用し、段差形状にモールド１２を沿わせる等の方法により、配線４の側面にも磁性体５を形成することで、配線４上の磁性体５と配線幅からはみ出した基板３の表面上の磁性体５を一体化できる。
Here, when there is a difference in height between the upper surface of the
モールド１２を転写後、磁性体５を硬化させる。磁性体５の絶縁材料１１にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いた場合は、使用した熱硬化樹脂の硬化温度で保持して磁性体５の硬化を行なう。磁性体５の絶縁材料１１に光硬化性樹脂を使用した場合は、使用した樹脂材に対応した光照射条件により磁性体５の硬化を行なう。なお、磁性体５を硬化する際、凹部１３の幅方向（配線４の幅方向）に磁場をかけながら磁性体５を硬化させることで、磁性体５中の磁性粒子を磁気的に結合させたり、配向させたりすることができ、硬化後の磁性体５のノイズ吸収効果を向上させることができる。
After the
図６（ｄ）は、磁性体５を硬化後、磁性体５をモールド１２から離型した状態を示している。
以上に示した製造方法により、配線４上に磁性体５を形成することができる。
FIG. 6D shows a state where the
The
なお、配線４が延びる方向が途中で変わる場合、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、配線４が延びる方向に応じて異なる第一のモールド１４および第二のモールド１５を分けて用いることもできる。
すなわち、図７（ａ）に示すように、第一の方向（例えば図７における縦方向）の配線４上に形成する磁性体５を作製するための凹部（第一の凹部）１３を有した第一のモールド１４と、図７（ｂ）に示すように、第一の方向とは異なる第二の方向（例えば図７における横方向）の配線４上に形成する磁性体５を作製するための凹部（第二の凹部）１３を有した第二のモールド１５とを準備しておく。
When the direction in which the
That is, as shown in FIG. 7 (a), there was a recess (first recess) 13 for producing the
そして、第一のモールド１４を用い、配線４において第一の方向に延びる領域に磁性体５を転写形成した後、第二のモールド１５を用い、配線４において第二の方向に延びる領域に磁性体５を転写形成する。
Then, the
そして、上記の図６（ｃ）で示した磁性体５の硬化工程における磁場印加に関して、第一のモールド１４と第二のモールド１５とで、それぞれの領域で配線４が延びる方向に直交する方向に磁場印加を行なうことができるため、磁性粒子の配向をより強めることが可能となり、電磁波ノイズ抑制効果の高い磁性粒子配向構造を製造することができる。
And regarding the magnetic field application in the hardening process of the
次に、上記第一の実施形態をベースとした複数の変形例を以下に示す。以下においては、上記第一の実施形態と共通する構成については、同符号を付してその説明を省略する。
〔第二の実施形態〕
図８に示すように、本実施形態では、配線４と磁性体５の間にソルダーレジスト７が介在しており、配線４と磁性体５は、間接的に接続されている。その他については、第一の実施形態で示したのと同様の構成を有している。
Next, a plurality of modifications based on the first embodiment will be described below. In the following, the same reference numerals are given to the configurations common to the first embodiment, and the description thereof is omitted.
[Second Embodiment]
As shown in FIG. 8, in this embodiment, the solder resist 7 is interposed between the
本実施形態では、配線４と磁性体５とをソルダーレジスト７を介して間接的に接続しているので、上記第一の実施形態で示した効果に加え、以下に示すような効果を奏することができる。
すなわち、配線４をソルダーレジスト７で保護した後に磁性体５を形成することができるため、ソルダーレジスト７形成前の基板製造工程中ではなく、基板製造後に磁性体５を形成することができる。従って、磁性体５の形成前にノイズ源を特定する等の検査工程が容易になり、検査後に確認したノイズ源に効果的に磁性体５を配置し、ノイズを抑制することができる。また、完成した既存の基板に対してもノイズ抑制構造を追加することが可能となるため、本構造の適用範囲を拡大することができる。
In this embodiment, since the
That is, since the
〔第三の実施形態〕
図９に示すように、本実施形態では、配線４上に形成された磁性体５上にソルダーレジスト７を形成し、磁性体５をソルダーレジスト７で被覆した構造としている。その他については、第一の実施形態で示したものと同様である。
図９では、磁性体５を基板３の表面に形成した例を示しているが、ソルダーレジスト７の代わりに基板３の層間絶縁膜を用いることも可能である。その場合は、前記層間絶縁膜上にさらに配線パターンを形成することができるため、磁性体５を基板３の内層に配置した多層基板を実現することが可能となる。
[Third embodiment]
As shown in FIG. 9, in this embodiment, a solder resist 7 is formed on a
Although FIG. 9 shows an example in which the
上述したように、配線４上に形成された磁性体５上にソルダーレジスト７を形成し、磁性体５をソルダーレジスト７で被覆することで、第一の実施形態で示した効果に加え、磁性体５と配線４との密着力をソルダーレジスト７で補強することができ、磁性体５の接続信頼性が向上する。また、ソルダーレジスト７の代わりに基板３の層間絶縁膜を用いて、多層基板に対応することで、基板３の内層のノイズ抑制にも対応することが可能となる。
As described above, by forming the solder resist 7 on the
〔第四の実施形態〕
図１０に示すように、本実施形態では、配線４上に形成された磁性体５の接着に関して、接着層２２を介して配線４と磁性体５を接着する構造としている。その他については、第一の実施形態で示したものと同様である。
接着層２２の材質については、特に制限は無いが、一例として、配線４と磁性体５との高い接着力が得られるエポキシ系樹脂を使用することができる。
[Fourth embodiment]
As shown in FIG. 10, in the present embodiment, with respect to adhesion of the
Although there is no restriction | limiting in particular about the material of the
上述したように、配線４上に形成された磁性体５の接着に関して、接着層２２を介して配線４と磁性体５を接着することで、磁性体５自身の接着強度が弱い場合でも、接着層２２の接着力により、配線４と磁性体５を強固に接着できる。これにより、接続信頼性を向上させることができる。さらに磁性体５の材料選定の際、ノイズ抑制に特化することが可能となるため、磁性体のノイズ抑制効果を高めることができる。
As described above, with respect to the adhesion of the
本実施形態において、磁性体５をインプリント工法により製造する方法を以下に示す。
図１１（ａ）に示すように、モールド１２は、配線４上に対応する位置に、磁性体５の形状に合わせた凹部１３を形成しておく。
In the present embodiment, a method for manufacturing the
As shown in FIG. 11A, the
次に、図１１（ｂ）に示すように、凹部１３の中に未硬化の磁性体５を封入する。磁性体５の封入方法は、上記第一の実施形態で示した製造方法と同様である。続いて磁性体５の硬化を進め、磁性体５を固化させる。このとき、磁性体５を硬化する際には、凹部１３の幅方向に磁場をかける。このようにして磁性体５中の磁性粒子を磁気的に結合させたり、配向させたりすることで、硬化後の磁性体５のノイズ抑制効果を向上させることができる。
Next, as shown in FIG. 11B, the uncured
次に、図１１（ｃ）に示すように、磁性体５の表面に接着層２２を塗布する。接着層２２の塗布方法は各種あり特に限定はしないが、例をあげると、モールド１２の表面全面にスキージングにより接着層２２を塗布することで磁性体５の表面にも接着層２２を形成することができる。また、磁性体５の表面のみに選択的に接着層２２を塗布する場合には、磁性体５の形成パターンに合わせたモールド（図示せず）を作製して、接着層２２の樹脂を前記モールドを用いて磁性体５の表面に転写することで、選択的な塗布が可能である。
Next, as shown in FIG. 11C, an
次いで、図１１（ｄ）に示すように、基板３上の配線４とモールド１２を位置合わせして転写し、配線と未硬化の接着層２２を接触させる。この際、あらかじめ配線４に表面処理を施しておくことで、磁性体５との密着性を向上させることが望ましい。表面処理方法の一例としては、Ａｒ等によるプラズマ処理により、配線４の表面を粗化することで、密着性を向上させることができる。また、モールド１２を転写する際、モールド１２の裏面をローラー等で加圧しながら転写しても良い。モールド１２を転写後、接着層２２を硬化させる。接着層２２にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いた場合は、使用した熱硬化樹脂の硬化温度で保持して接着層２２の硬化を行なう。
Next, as shown in FIG. 11D, the
図１１（ｅ）は、接着層２２を硬化後、磁性体５をモールド１２から離型した状態を示している。このようにして、配線４上に磁性体５を形成することができる。前記した方法は、モールド１２に磁性体５、接着層２２を形成して配線４に転写しているが、接着層２２のみを形成するモールド（図示せず）を用いて、最初に接着層２２のみを配線４上に形成し、その後、磁性体５を形成してもよい。
FIG. 11E shows a state in which the
〔第五の実施形態〕
図１２（ａ）に示すように、本実施形態では、配線４上に、磁性体（ノイズ抑制用磁性体）１６、１８を複数層に積層して形成した。磁性体１６、１８自体は、上記第一の実施形態における磁性体５と同様である。
一層目の磁性体１６およびスリット（磁性体非形成部）１７上に二層目の磁性体１８を形成するに際しては、一層目のスリット１７をふさぐ様に二層目の磁性体１８が積層されている。
その他については、第一の実施形態で示したものと同様である。
[Fifth embodiment]
As shown in FIG. 12A, in this embodiment, magnetic bodies (noise suppressing magnetic bodies) 16 and 18 are stacked on the
When the second-layer
Others are the same as those shown in the first embodiment.
上述したように、配線４上に、磁性体１６を複数層に積層して形成され、さらに一層目のスリット１７をふさぐ様に二層目の磁性体１８が積層された構造とすることで、一層目のスリット１７は、２層目の磁性体１８に形状磁気異方性をもたせる効果がある。これにより、二層目の磁性体１８についても、配線４を伝播するノイズ電流により発生する磁界に対し、磁性体１６の磁化容易方向が常に平行方向になるような周期的な構造とすることができる。したがって、磁性体１６の形状磁気異方性によるノイズ抑制効果を保持したまま、磁性体１８の積層による磁性体全体の体積向上により、ノイズ抑制効果を高めることができる。また、前記した積層構造の磁性体についても表面を絶縁層で保護したり、磁性体間を接着層で接続する等して、信頼性を向上させることができる。
As described above, the
本実施形態において、磁性体５をインプリント工法により製造する方法を以下に示す。
図１３（ａ）に示すように、モールド１２には、配線４上に対応する位置に、二層目の磁性体１８の形状に合わせた凹部となる凹部１３を形成しておく。
In the present embodiment, a method for manufacturing the
As shown in FIG. 13A, the
次に、図１３（ｂ）に示すように、凹部１３の中に未硬化の二層目の磁性体１８を封入する。
Next, as shown in FIG. 13B, an uncured second-layer
次に、図１３（ｃ）に示すように、基板３上の配線４とモールド１２及び一層目の磁性体１６間に形成されている一層目のスリット１７上に二層目の磁性体１８が配置されるように位置合わせして転写し、一層目の磁性体１６と未硬化の二層目の磁性体１８を接触させる。
Next, as shown in FIG. 13C, the second-layer
この際、一層目の磁性体１６は、上記第一の実施形態と同様の方法で形成することができる。また、あらかじめ一層目の磁性体１６に表面処理を施しておくことで、磁性体１８との密着性を向上させることもできる。また、二層目の磁性体１８の形状を保持するための施策として、未硬化の状態の二層目の磁性体１８の粘度を転写時に流れ出さない程度にあらかじめ調整しておいてもよいし、図１３（ｂ）の状態で、転写時の密着性が極端に低下しない程度に二層目の磁性体１８の硬化を進めても良い。
また、図１３（ｂ）の状態で、二層目の磁性体１８を硬化させた後、磁性体転写面に接着層２２を形成しても良い。
At this time, the first-layer
In addition, in the state shown in FIG. 13B, after the second
以上示した二層目の磁性体１８のいずれの形成方法においても、図１３（ｃ）の状態で、二層目の磁性体１８または接着層２２を硬化することで、二層目の磁性体１８を形成する。なお、二層目の磁性体１８の硬化を進める際に、磁場中で硬化を進め、一層目の磁性体１６と同じ向きに磁性粒子を配向させると、より効果的である。
In any of the methods for forming the second-layer
図１３（ｄ）に示すように、磁性体１８を硬化後、二層目の磁性体１８をモールド１２から離型する。これにより、図１２（ａ）に示したような構成を実現できる。
As shown in FIG. 13D, after the
なお、上記では、磁性体１６、１８を２層に積層する構成を示したが、これに限るものではなく、３層以上に積層する構成とすることもできる。
図１２（ｂ）は、配線４上に、３層の磁性体（ノイズ抑制用磁性体）１６、１８、２０を積層して設ける構成の例である。この図１２（ｂ）に示すように、二層目のスリット（磁性体非形成部）１９をふさぐ様に３層目の磁性体２０が積層されている。
In addition, although the structure which laminated | stacked the
FIG. 12B shows an example of a configuration in which three layers of magnetic bodies (noise suppressing magnetic bodies) 16, 18, and 20 are stacked on the
〔第六の実施形態〕
図１４に示すように、本実施形態では、磁性体５中に添加する磁性粒子１０を線状の磁性粒子として、さらに磁性粒子１０を磁性体５の長手方向に配向させた構造としている。
その他については、第一の実施形態で示したものと同様である。
[Sixth embodiment]
As shown in FIG. 14, in the present embodiment, the
Others are the same as those shown in the first embodiment.
磁性粒子１０の寸法に関しては、線の直径が０．１〜０．２μｍ、長さは１０μｍ〜５０μｍ程度のものを用いることができる。
Regarding the size of the
線状の磁性粒子１０の製造方法としては、モールド（鋳型）を用いた電析法、無電解メッキ法等があげられる。材質は、第一の実施形態で示した磁性粒子８、９の材質同様、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉの少なくとも一種、またはこれらの少なくとも一種を含んだ合金を用いることができる。また、磁性体５中の磁性粒子１０の充填割合は、第一の実施形態と同様に３０〜５５ｖｏｌ％程度が目安となる。
Examples of the method for producing the linear
また、磁性粒子１０の長さは、磁性体５の長さ寸法すなわち配線４が延びる方向への寸法の２倍以上であることが望ましい。その理由は、磁性体５を形成する過程で、モールド１２の凹部１３に未硬化の磁性体５を封入した際に、磁性粒子１０の長さと、磁性体５の幅寸法すなわち配線４が延びる方向に直交する方向への寸法との関係から、必然的に、磁性粒子１０は、磁性体５の幅方向（配線４が延びる方向に概ね直交する方向）に配向して形成されるためである。尚、本発明において磁性粒子１０の配向方向が配線の延びる方向に直交するとは、ちょうど９０°の角度をなす場合だけに限定されるものではなく、９０°から若干増減した場合も含む意味である。
The length of the
ここで、このような磁性粒子１０を用いる場合、上記第一の実施形態と同様の方法で磁性体５を形成することができる。このとき、モールド１２の凹部１３に未硬化の磁性体５を封入する際に、磁性粒子１０の向きが磁性体５の幅方向の向きと揃わない磁性粒子１０は、モールド１２の凹部１３に封入されないため、磁性粒子１０の充填量が不足する可能性がある。そこで、未硬化の磁性体５をモールド１２の凹部１３に封入する前に、磁性体５に磁場を印加して磁性粒子１０を配向させることで、磁性粒子１０の充填量を確保することができる。また、他の方法として、未硬化の磁性体５をモールド１２の凹部１３に封入する際に、未硬化の磁性体５をスキージングすることで封入できるが、スキージング回数を一度ではなく複数回実施することで、モールド１２の凹部１３に磁性粒子１０を堆積させていき、充填量を増やすことができる。
この際に、スキージングする前に未硬化の磁性体５に磁場を付与して、磁性粒子１０を凹部１３の長手方向の向きに配向させてからスキージングする、あるいは繰り返しスキージングすることで、凹部１３に対する磁性粒子１０の充填量を増やすことができる。
Here, when such
At this time, by applying a magnetic field to the uncured
以上のように、線状の磁性粒子１０を使用する場合は、磁性粒子１０に寸法的な制約を設けることにより、特別な工程を付与することなく磁性粒子１０を配向させることが可能となる。そして、第一の実施形態と同様に絶縁材料１１が未硬化の状態において、硬化までのプロセス中に磁性体５に磁場を印加することで、磁性粒子１０の配向をより強めることができる。
As described above, when the linear
上述したように、磁性体５中に添加する磁性粒子１０を線状とし、さらに磁性粒子１０を磁性体５の長手方向に配向させたことで、第一の実施形態で示した効果に加え、磁性体５内の磁性粒子１０を磁化容易方向に容易に配向させることができる。また、磁性粒子１０の形状要因により、磁性体５内の磁化容易方向の反磁界が低減して透磁率が向上する。以上により、磁性体５のノイズ抑制効果を向上させることができる。
As described above, the
〔さらに他の実施形態〕
なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の各実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、基板３上における電子部品の配置、設置数や、配線４のレイアウト等は、図示したものは一例に過ぎず、適宜他の構成とすることができるのは言うまでもない。
また、本発明は、携帯電話に限らず、種々の電子機器に適用できる。
この他にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
[Still another embodiment]
The present invention is not limited to the above-described embodiments described with reference to the drawings, and various modifications are conceivable within the technical scope thereof.
For example, the arrangement and number of electronic components on the
The present invention is not limited to a mobile phone and can be applied to various electronic devices.
In addition, the configuration described in the above embodiment can be selected or changed to other configurations as appropriate without departing from the gist of the present invention.
１、２ 半導体素子（電子部品）
３ 基板
４ 配線
５、１６、１８、２０ 磁性体（ノイズ抑制用磁性体）
６、１７、１９ スリット（磁性体非形成部）
７ ソルダーレジスト
８、９、１０ 磁性粒子（粒子）
１１ 絶縁材料
１２ モールド
１３ 凹部
１４ 第一のモールド
１５ 第二のモールド
２２ 接着層
1, 2 Semiconductor elements (electronic parts)
3
6, 17, 19 Slit (Magnetic body non-formation part)
7 Solder resist 8, 9, 10 Magnetic particles (particles)
11 Insulating
Claims (18)
前記基板上に実装された電子部品と、
前記基板上に沿って設けられ、前記電子部品に電気的に接続された配線と、
前記配線上に設けられ、当該配線が延びる方向に沿って間隔を隔てて複数配置された磁性体と、を備えることを特徴とする電子機器。 A substrate,
Electronic components mounted on the substrate;
Wiring provided along the substrate and electrically connected to the electronic component;
An electronic apparatus comprising: a plurality of magnetic bodies provided on the wiring and arranged at intervals along a direction in which the wiring extends.
前記基板と前記モールドを位置合わせして前記凹部に封入された前記磁性体を前記基板上の前記配線に転写して前記磁性体を前記配線上に形成する工程と、
前記モールドから前記磁性体を離型する工程を含むことを特徴とするノイズ抑制用磁性体の形成方法。 A step of encapsulating a magnetic body in the recess with respect to a mold having a plurality of recesses for forming a plurality of magnetic bodies at intervals along the direction in which the wiring on the substrate extends;
Aligning the substrate and the mold and transferring the magnetic body enclosed in the recess to the wiring on the substrate to form the magnetic body on the wiring;
A method for forming a magnetic body for noise suppression, comprising a step of releasing the magnetic body from the mold.
前記磁性体の表面に接着層を形成した後、前記凹部に封入された前記磁性体を前記基板上の前記配線に転写し、前記接着層を硬化させることを特徴とする請求項１２に記載のノイズ抑制用磁性体の形成方法。 The magnetic body sealed in the concave portion proceeds with hardening in the concave portion,
13. The adhesive layer according to claim 12, wherein after forming an adhesive layer on the surface of the magnetic body, the magnetic body sealed in the recess is transferred to the wiring on the substrate to cure the adhesive layer. A method of forming a magnetic body for noise suppression.
前記基板と前記第１のモールドを位置合わせして前記第１の凹部に封入された前記磁性体を前記基板上の前記配線に転写し、前記磁性体を固化させる工程と、
前記基板と前記第２のモールドを位置合わせして前記第２の凹部に封入された前記磁性体を前記基板上の前記配線に転写し、前記磁性体を固化させる工程と、を備えることを特徴とする請求項１２から１６のいずれか一項に記載のノイズ抑制用磁性体の形成方法。 The mold includes a first mold having a first recess for forming the magnetic body in a region where the wiring on the substrate is continuous in a first direction, and the wiring on the substrate is the first A second mold having a second recess for forming the magnetic body in a region continuous in a second direction different from the one direction,
Aligning the substrate and the first mold, transferring the magnetic body sealed in the first recess to the wiring on the substrate, and solidifying the magnetic body;
And a step of aligning the substrate and the second mold, transferring the magnetic body sealed in the second recess to the wiring on the substrate, and solidifying the magnetic body. The method for forming a magnetic body for noise suppression according to any one of claims 12 to 16.
前記第２のモールドの前記第２の凹部に封入した前記磁性体に対して、前記第二の方向に直交する方向の磁場を印加する工程と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１７に記載のノイズ抑制用磁性体の形成方法。 Applying a magnetic field in a direction perpendicular to the first direction to the magnetic body sealed in the first recess of the first mold;
Applying a magnetic field in a direction perpendicular to the second direction to the magnetic body sealed in the second recess of the second mold;
The method for forming a magnetic body for noise suppression according to claim 17, further comprising:
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