JP2014007339A - インダクタ部品、その製造方法及びプリント配線板 - Google Patents

Abstract

【課題】 薄いインダクタ部品で所望のインダクタンス量を得ることができるプリント配線板を提供する。
【解決手段】 インダクタパターンで挟まれる樹脂絶縁層１５０Ａ、１５０Ｃ、１５０Ｅには、貫通孔１７０がインダクタパターンと同心状に形成され、貫通孔内には円筒状の第１磁性体層１７２が充填されている。また、樹脂絶縁層１５０Ｅ上のインダクタパターン１５８Ｇ上には、第２磁性体層１７４が被覆されている。第１磁性体層１７２をインダクタパターンの中心部に配置し、インダクタパターン１５８Ｇの外側に第２磁性体層１７４を設けることで、透磁率が増大する。これにより層数の少ない薄いインダクタ部品で所望のインダクタンス量を得ることができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、プリント配線板の内部に収容、又はプリント配線板上に実装されるインダクタ部品、その製造方法及びプリント配線板に関するものである。

近年、電子機器の小型化、高機能化に伴って、プリント配線板に搭載される外付け電子部品の部品点数の削減が求められている。例えば特許文献１においては、インダクタ素子をプリント配線板の内部に形成することが開示されている。このインダクタ素子は、平面視略環状のインダクタパターンと、そのインダクタパターンの内周側に設けられている磁性体とから構成されている。
この特許文献１においては、磁性体をインダクタパターンの中心に配置することでインダクタ特性の向上を目的としている。

特開２０１０−１２３８７９号公報

しかしながら、上述した特許文献１においては、インダクタパターンの中心に配置する磁性体をめっきにより形成している。すなわち、インダクタパターンを形成した後、開口部を有するめっきレジスト層を設け、その開口部にめっきによって磁性体を形成する。このため、工程が煩雑となる。
加えて、インダクタの形成領域に厳しい制約がある場合には、磁性体の形成領域も確保しにくくなり、所望のインダクタ特性を得るための磁性体を形成できない可能性がある。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、所望のインダクタ特性を容易に確保することが可能なインダクタ部品、その製造方法及びプリント配線板を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、プリント配線板の内部に収容、又はプリント配線板上に実装されるインダクタ部品であって、第１貫通穴を有する絶縁層と、前記第１貫通穴の内部に設けられている第１磁性体層と、前記絶縁層上であって、前記第１磁性体層の周囲の少なくとも一部に形成されているインダクタパターンと、を有することを技術的特徴とする。

本願発明のインダクタ部品においては、インダクタパターンの軸心に磁性体層を設けることで、透磁率が増大する。そのため、インダクタパターンの層数を増大することなく所望のインダクタ特性を得ることができる。
さらに、本願発明のインダクタ部品は、絶縁層に貫通穴を形成し、その貫通穴の内部に磁性体層を設けるといった簡易な工程により製造することができる。

本発明の第１実施形態に係るプリント配線板の断面図。 第１実施形態のインダクタ部品の断面図。 第１実施形態に係るインダクタ部品の各インダクタパターンを示す平面図。 第１実施形態のインダクタ部品の製造方法を示す工程図。 第１実施形態のインダクタ部品の製造方法を示す工程図。 第１実施形態のインダクタ部品の製造方法を示す工程図。 第１実施形態のインダクタ部品の製造方法を示す工程図。 第１実施形態のインダクタ部品の製造方法を示す工程図。 第１実施形態のプリント配線板の製造方法を示す工程図。 第１実施形態のプリント配線板の製造方法を示す工程図。 第１実施形態のプリント配線板の製造方法を示す工程図。 第１実施形態のプリント配線板の製造方法を示す工程図。 第１実施形態のプリント配線板の製造方法を示す工程図。 第２実施形態に係るインダクタ部品の製造方法を示す工程図。 第２実施形態に係るインダクタ部品の製造方法を示す工程図。 第３実施形態に係るプリント配線板の製造方法を示す工程図。 第３実施形態に係るプリント配線板の製造方法を示す工程図。 第３実施形態に係るプリント配線板の製造方法を示す工程図。 第３実施形態に係るプリント配線板の製造方法を示す工程図。 第３実施形態に係るプリント配線板の製造方法を示す工程図。 第４実施形態のインダクタ部品の製造方法を示す工程図。

[第１実施形態]
本発明の第１実施形態に係るプリント配線板１０の断面が図１に示される。そのプリント配線板１０は、第１面（Ｆ）とその第１面と反対側の第２面（Ｓ）を備える絶縁性基材３０と、絶縁性基材３０の第１面Ｆ上の第１導体層３４Ａと、第２面Ｓ上の第２導体層３４Ｂと、絶縁性基材３０の内部に設けられて第１導体層３４Ａと第２導体層３４Ｂとを接続するスルーホール導体３６とを有する。絶縁性基材３０には貫通穴２０が設けられ、この貫通穴２０にはインダクタ部品１１０が収容されている。

スルーホール導体３６は、絶縁性基材に形成されている、スルーホール導体用の貫通孔３１内をめっき膜で充填することにより形成される。貫通孔３１は、絶縁性基材の第１面側に形成されている第１開口部３１ａと、第２面側に形成されている第２開口部３１ｂで形成されている。第１開口部３１ａは第１面から第２面に向かってテーパしているとともに、第２開口部３１ｂは第２面から第１面に向かってテーパしており、該第１開口部３１ａと該第２開口部３１ｂは絶縁性基材の内部で繋がっている。

絶縁性基材３０の第１面Ｆとインダクタ部品１１０上とには、第１のビルドアップ層が形成されている。第１のビルドアップ層は、絶縁性基材３０の第１面Ｆとインダクタ部品１１０とを覆うように形成されている絶縁層５０Ａと、その絶縁層５０Ａ上の導体層（上側の導体層）５８Ａと、絶縁層５０Ａを貫通し第１導体層やスルーホール導体と導体層５８Ａを接続しているビア導体６０Ａとを有する。さらに、絶縁層５０Ａには、インダクタ部品の電極１５８ＡＤと導体層５８Ａとを接続する接続ビア導体６０Ａａが形成されている。第１のビルドアップ層は、さらに絶縁層５０Ｃと、絶縁層５０Ｃ上の導体層（最上の導体層）５８Ｃと、絶縁層５０Ｃを貫通し導体層５８Ａやビア導体６０Ａ、６０Ａａと導体層５８Ｃとを接続するビア導体６０Ｃを有する。

絶縁性基材３０の第２面Ｓとインダクタ部品１１０上に第２のビルドアップ層が形成されている。第２のビルドアップ層は、絶縁性基材３０の第２面Ｓとインダクタ部品上に形成されている絶縁層５０Ｂと、その絶縁層５０Ｂ上の導体層５８Ｂと、絶縁層５０Ｂを貫通し第２導体層やスルーホール導体と導体層５８Ｂを接続しているビア導体６０Ｂとを有する。第２のビルドアップ層は、さらに絶縁層５０Ｄと、絶縁層５０Ｄ上の導体層５８Ｄと、絶縁層５０Ｄを貫通し導体層５８Ｂと導体層５８Ｄとを接続するビア導体６０Ｄとを有する。

第１ビルドアップ層上及び第２ビルドアップ層上には、開口７１を有するソルダーレジスト層７０が形成されている。ソルダーレジスト層７０の開口７１により露出されている導体層５８Ｃ、５８Ｄやビア導体６０Ｃ、６０Ｄの上面はパッドとして機能する。パッド上にＮｉ／Ａｕ又はＮｉ／Ｐｄ／Ａｕなどの金属膜７２、７４が形成され、その金属膜上に半田バンプ７６Ｕ、７６Ｄが形成されている。半田バンプ７６Ｕを介してＩＣチップがプリント配線板に搭載される。さらに、半田バンプ７６Ｄを介してプリント配線板はマザーボードに搭載される。

第１実施形態のプリント配線板１０では、絶縁性基材３０の貫通穴２０の内部にインダクタ部品１１０が収容されている。該貫通孔２０には充填材５０が充填されている。開口２０の側壁（開口２０により露出される絶縁性基材の側壁）とインダクタ部品１１０の隙間は充填材５０で充填されている。これにより、貫通穴２０の内部においてインダクタ部品１１０が固定されている。

ここで、絶縁性基材３０の両面に設けられている絶縁層５０Ａ、５０Ｂは、ガラスクロス等の芯材を備え、絶縁層５０Ａ、５０Ｂの外層の絶縁層５０Ｃ、５０Ｄは芯材を備えない。芯材を含有する絶縁層５０Ａ、５０Ｂを採用することで、例えばビルドアップ層を形成する際の熱履歴による反りを抑制することが可能となる。

第１実施形態では、絶縁性基材にインダクタ部品が内蔵されるので、ビルドアップ層の絶縁層の層数を増やすことなく、インダクタ部品をプリント配線板に内蔵することができる。複数のインダクタパターンと樹脂絶縁層が交互に積層されているインダクタ部品がプリント配線板に内蔵されても、第１実施形態では、絶縁性基材上の絶縁層（第１や第２のビルドアップ層の層間樹脂絶縁層）の層数が増えない。絶縁性基材の厚みは絶縁性基材上の絶縁層の厚みより一般的に厚いので、第１実施形態では、絶縁性基材上の絶縁層の層数を増やすことなく、インダクタパターンの層数の多いインダクタ部品をプリント配線板に内蔵することができる。薄いプリント配線板にインダクタンスの高いインダクタ部品が内蔵される。第１実施形態では、プリント配線板の内部に設けられるインダクタのインダクタンスを増大するためにビルドアップ層の導体層を増やす必要がない。仮に、ビルドアップ層に複数層のインダクタパターンを設けると、絶縁性基材の第１面側及び第２面側における導体割合の差が大きくなり、反りが発生しやすくなる。
しかしながら、第１実施形態は、第１ビルドアップ層と第２ビルドアップ層とにインダクタパターンは設けられないため、絶縁性基材の第１面側及び第２面側における導体割合の差を小さくすることが可能である。その結果、プリント配線板の反りが小さい。

図１中のインダクタ部品１１０の拡大図が図２に示される。インダクタ部品１１０は、最下の樹脂絶縁層１５０Ａと、絶縁層１５０Ａ上のインダクタパターン１５８Ａと、インダクタパターン１５８Ａを覆うように絶縁層１５０Ａ上に設けられている絶縁層１５０Ｃと、絶縁層１５０Ｃ上のインダクタパターン１５８Ｃと、インダクタパターン１５８Ｃを覆うように絶縁層１５０Ｃ上に設けられている絶縁層１５０Ｅと、絶縁層１５０Ｅ上のインダクタパターン１５８Ｅと、インダクタパターン１５８Ｅを覆うように絶縁層１５０Ｅ上に設けられている絶縁層１５０Ｇと、絶縁層１５０Ｇ上のインダクタパターン１５８Ｇと、インダクタパターン１５８Ｇを覆うように絶縁層１５０Ｇ上に設けられている第２磁性体層１７４と、第２磁性体層１７４を覆うように絶縁層１５０Ｇ上に設けられている絶縁層１５０Ｉと、を有している。
異なる層に位置するインダクタパターン同士は、各絶縁層１５０Ｃ，１５０Ｅ，１５０Ｇの内部に設けられているビア導体１６０Ｃ、１６０Ｅ、１６０Ｇにより接続されている。
インダクタパターン１５０Ａ上に電極１５８ＡＤを有する。

第１のインダクタパターン１５８Ａの一部は電極１５８ＡＤとして機能する。その電極１５８ＡＤ上に接続ビア導体１６０Ｃが形成される。第１実施形態のインダクタ部品は、交互に積層されている樹脂絶縁層とインダクタパターンを有し、異なる層のインダクタパターンは樹脂絶縁層内のビア導体で接続されている。第１実施形態のインダクタ部品は、このような積層コイルＣＡ、ＣＢを複数有し、各積層コイルは並列または直列で繋げられる。図２のインダクタ部品は、２つの積層コイルで形成されている（ＣＡ：図中左、ＣＢ：図中右）。各積層コイルが容易に接続される。

インダクタパターンで挟まれる樹脂絶縁層１５０Ｃ、１５０Ｅ、１５０Ｇには、貫通孔１７０がインダクタパターンと同心状に形成され、貫通孔内には円筒状の第１磁性体層１７２が充填されている。また、インダクタパターン１５８Ｇ上には、第２磁性体層１７４が被覆されている。第１磁性体層１７２と第２磁性体層１７４は、鉄-ニッケル合金、鉄合金、アモルファス合金等の磁性体粒子を含む樹脂から成り、同一材料で形成される。磁性体粒子の量は３０〜６０vol％である。磁性体粒子を混合した樹脂から成る第１磁性体層１７２をインダクタパターンの中心部に配置し、インダクタパターン１５８Ｇの外側に第２磁性体層１７４を設けることで、透磁率が増大する。これにより層数の少ない薄いインダクタ部品で所望のインダクタンス量を得ることができる。そのため、絶縁性基材にインダクタ部品を内蔵しているプリント配線板の厚みを薄くすることが出来る。

第１実施形態では、インダクタの中心付近に第１絶縁体層（磁性体コア）が設けられることで、少ない巻数で大きなインダクタンスが得られるようになる。

さらに、インダクタ部品の最外のインダクタパターン上に磁性体層が形成されることで、インダクタ部品内の磁束が外部に漏れ難くなる。インダクタンスの値の減少やＱ値の低下防止のため、インダクタ部品の直上や直下に導体回路の非形成領域を設ける必要がない。第１のビルドアップ層と第２のビルドアップ層で導体回路の体積のバランスが崩れがたい。反りの少ないプリント配線板が提供される。

積層コイルの例が図３に示されている。
図１中に示すビア導体６０Ａａ（第１のビルドアップ層の接続ビア導体）が、第４のインダクタパターン（最上のインダクタパターン）１５８ＡＢの電極（入力電極）１５８ＡＤに接続され、電流は反時計回りに略１周流れて、第１のインダクタパターン１５８ＡＢの出力接続部Ｐ１０に至る（図３（Ａ））。第４のインダクタパターン１５８ＡＢは、ビア導体１６０Ｃを介して第３のインダクタパターン１５８Ｃ１の入力ビアパッドＶ２Ｉに接続される。電流は反時計回りに略半周流れて、第２のインダクタパターン１５８Ｅ２の入力接続部Ｖ３Ｉに至る（図３（Ｃ））。第２のインダクタパターン１５８Ｅ２は、ビア導体１６０Ｇを介して第４のインダクタパターン１５８Ｇ２の入力ビアパッドＶ４Ｉに接続される（図３（Ｄ））。電流は反時計回りに略半周流れて、第１のインダクタパターン１５８Ｇ２の入力接続部Ｌ１０に至り、隣接配置された積層コイル側へ出力される。

一方、隣接配置された積層コイル側からの出力が、第１のインダクタパターン１５８Ｇ１に、入力パッド１５８ＧＤＩから接続される（図３（Ｄ））。電流は反時計回りに第１のインダクタパターン１５８Ｇ１を略半周し、該第１のインダクタパターン１５８Ｇ１の出力ビアパッドＶ４０から、ビア導体１６０Ｇを介して第２のインダクタパターン１５８Ｅ１の入力接続部Ｐ３Ｉに接続される（図３（Ｃ））。電流は反時計回りに半周流れて、第３のインダクタパターン１５８Ｃ１の入力ビアパッドＰ２Ｉに至る（図３（Ｂ））。第２のインダクタパターンはビア導体１６０Ｃを介して第４のインダクタパターン１５８Ｅ２の出力接続部１５８ＡＤに接続される（図３（Ａ））。

第４のインダクタパターン（最上のインダクタパターン）は略１周のコイル形状の配線パターンで形成されている。
最下のインダクタパターン以外のインダクタパターンは２つの配線パターンで形成されている。第１実施形態では、積層コイルは隣接する同形状の積層コイルと接続配線Ｌ１０を介して接続される。第１実施形態のインダクタ部品１１０は、２個の積層コイルで形成されている。
インダクタ部品が複数の積層インダクタを有する場合、インダクタ部品は共通な出力電極を有することができる。その場合、各積層インダクタは並列で接続される。各積層コイルの各出力電極に接続ビア導体が形成されてもよい。その場合、各積層コイルはビルドアップ層内の接続回路で接続端子に繋げられる。複数の積層コイルがビルドアップ層内で繋げられる。複数の積層コイルが並列で繋げられると、複数の積層コイルが低い抵抗で繋げられる。そのため、複数の積層コイルでインダクタ部品が形成されても、低抵抗なインダクタ部品が得られる。

図２や図３に示されているインダクタ部品は電極を有している。そのため、このようなインダクタ部品がプリント配線板の絶縁性基材に内蔵されると、接続ビア導体用の開口を電極上に形成することができる。インダクタ部品の電極と接続ビア導体間の接続信頼性が高い。

インダクタ部品は無機粒子を含む樹脂膜で覆われても良い。樹脂膜は磁性を有していない。樹脂膜やコーティング膜は粒子以外にエポキシなどの樹脂を含む。インダクタ部品と充填樹脂との接合強度が高くなる。インダクタ部品と充填樹脂間での剥がれによるプリント配線板内の導体層の断線などの不具合が防止される。コーティング膜は磁性体粒子以外に磁性を有さない無機粒子を含んでもよい。磁性を有さない無機粒子としてシリカ粒子やアルミナ粒子が挙げられる。コーティング膜の熱膨張係数を小さくできる。

インダクタ部品が交互に積層されている樹脂絶縁層とインダクタパターンで形成され、プリント配線板の接続ビア導体と接続するための電極を有する。そのため、樹脂絶縁層の層数やインダクタパターンの層数を調整することでインダクタ部品の厚みが調整される。従って、絶縁性基材の厚みを考慮してインダクタ部品が製造される。そして、インダクタンスの値はインダクタパターンの層数や積層インダクタの数で調整される。従って、本発明の実施形態のインダクタ部品は絶縁性基材に内蔵されるための部品に適している。また、接続ビア導体でプリント配線板とインダクタ部品が接続されるので、本発明の実施形態のインダクタ部品はプリント配線板に内蔵されるための部品に適している。インダクタ部品は磁性を有していない樹脂膜で覆われても良い。インダクタ部品の劣化が抑制される。

実施形態では、ビルドアップ層とインダクタ部品がプリント配線板の技術分野で使われている技術で製造されている。ビルドアップ層とインダクタ部品が別々に製造されているので、インダクタパターンの配線パターンの厚みをビルドアップ層の導体層の厚みより厚くすることができる。そのため抵抗値の低いインダクタ部品がプリント配線板に内蔵され、微細な導体回路を有するプリント配線板が製造される。（インダクタパターンの配線パターンの厚み）／（ビルドアップ層の導体層の厚み）は１．２〜３倍であることが好ましい。抵抗値が低くインダクタンスの値が大きいインダクタ部品が得られる。薄くて微細な回路を有するプリント配線板が得られる。

また、各インダクタパターンの表面を粗化してもよい。この場合、樹脂絶縁層や磁性体層との密着性が向上する。さらに、貫通孔１７０の内壁を粗化してもよい。この場合、貫通孔１７０の内部に充填される磁性体層と樹脂絶縁層との密着性が向上する。

図４〜図８は第１実施形態のインダクタ部品の製造工程を示す。
（磁性体粒子を含む樹脂製の絶縁材料の作成）
（Ａ）樹脂含有溶液の作製
MEK６．８ｇとキシレン２７．２ｇの混合溶媒に、エポキシ樹脂（ジャパン・エポキシ・レジン社製、商品名：エピコート１００７）８５ｇと酸化鉄（III）などの磁性体粒子が添加される。磁性体粒子の例として、クロム酸化鉄（フェリクロム）、コバルト酸化鉄、バリウムフェライトなどが挙げられる。

（Ｂ）磁性材料用溶液の作製
前記(Ａ)の樹脂含有溶液に硬化剤としてのジシアンジアミド（ビィ・ティ・アイ・ジャパン社製、商品名：ＣＧ−１２００）と硬化触媒（四国化成社製、商品名：キュアゾール２Ｅ４ＨＺ）が添加される。その後、これらの混合物は三本ローラで混練され、磁性材料用溶液が形成される。硬化剤と硬化触媒の添加量はエポキシ１００ｇに対してそれぞれ３．３ｇである。
この磁性材料用溶液がロールコータ（サーマトロニクス貿易社製）でポリエチレンテレフタレートのシート上に塗布される。そして、その溶液は、１６０℃、５分間の条件で加熱乾燥され、溶媒が除去される。磁性体粒子を含む磁性体層用フィルムが得られる。厚みが約２０μｍ〜５０μｍである。
磁性材料用溶液及び磁性体層用フィルム中の磁性体粒子の量は３０ｖｏｌ％から６０ｖｏｌ％である。

市販の両面銅張り積層板１３０Ｚと銅箔１３４Ａ、１３４Ｂが準備され、両面銅張り積層板の両面に銅箔が積層される。超音波で銅箔の外周部と支持板としての両面銅張り積層板１３０Ｚの外周部が接合される（図４（Ａ））。図４（Ａ）では接合部は１３６Ａ、１３６Ｂで示されている。銅箔１３４Ａ、１３４Ｂ上に層間樹脂絶縁層用フィルムが積層され、その後、そのフィルムを硬化することで樹脂絶縁層１５０Ａ、１５０Ｂが形成される（図４（Ｂ））。樹脂絶縁層１５０Ａ、１５０Ｂ上に、Ｃｕ／Ｎｉ／Ｃｕ膜から成る第１のインダクタパターン１５８ＡＢ、１５８ＢＢが形成される（図４（Ｃ））。第１のインダクタパターン１５８ＡＢ、１５８ＢＢに層間樹脂絶縁層用フィルムが積層され、その後、そのフィルムを硬化することで樹脂絶縁層１５０Ｃ、１５０Ｄが形成される（図４（Ｄ））。第１実施形態の樹脂絶縁層はエポキシなどの樹脂と無機粒子で形成されている。レーザで樹脂絶縁層１５０Ｃに開口１５１Ｃが、樹脂絶縁層１５０Ｄに開口１５１Ｄが形成される（図４（Ｅ））。

第１実施形態の樹脂絶縁層は、粗化処理に用いられる溶液に対して、相対的に溶解しやすい樹脂と、相対的に溶解しにくい樹脂とを含む。粗化処理に用いられる溶液に対して相対的に溶解しやすい樹脂としては、例えばポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂が挙げられる。粗化処理に用いられる溶液に対して相対的に溶解しにくい樹脂としては、上述したエポキシ樹脂類が挙げられる。

樹脂絶縁層１５０Ｃ、１５０Ｄ上に無電解めっき膜１５２Ｃ、１５２Ｄが形成される（図５（Ａ））。無電解めっき膜上に所定パターンのめっきレジスト１５４、１４５が形成され（図５（Ｂ））、電解めっきにより、めっきレジストから露出する無電解めっき膜１５２Ｃ、１５２Ｄ上に電解めっき膜１５６Ｃ、１５６Ｄが形成される（図５（Ｃ））。その後、めっきレジストが除去され電解めっき膜１５６Ｃ、１５６Ｄ間の無電解めっき膜が除去される。無電解めっき膜１５２Ｃ、１５２Ｄと無電解めっき膜上の電解めっき膜１５６Ｃ、１５６Ｄで形成されるインダクタパターン１５８Ｃ、１５８Ｄ、ビア導体１６０Ｃ、１６０Ｄが形成される（図６（Ａ））。図４（Ｃ）〜図６（Ａ）に示されている処理が繰り返され、ビア導体１６０Ｅ、１６０Ｆ、インダクタパターン１５８Ｅ、１５８Ｆを備える樹脂絶縁層１５０Ｅ、１５０Ｆ、ビア導体１６０Ｇ、１６０Ｈ、インダクタパターン１５８Ｇ、１５８Ｈを備える樹脂絶縁層１５０Ｇ、１５０Ｈが形成される（図６（Ｂ））。

例えばレーザーにより、各インダクタパターンと中心を同じくする貫通孔１７０が、樹脂絶縁層１５０Ｇ、１５０Ｅ、１５０Ｃ、樹脂絶縁層１５０Ｈ、１５０Ｆ、１５０Ｄに形成される（図７（Ａ））。貫通孔１７０内に、上述した磁性材料用溶液が充填され、インダクタパターン１５８Ｇ、１５８Ｈ上に上述した磁性体層用フィルムが積層され、加熱により硬化され、貫通孔１７０内に第１磁性体層１７２が、インダクタパターン１５８Ｇ、１５８Ｈ上に第２磁性体層１７４が形成される（図７（Ｂ））。第２磁性体層１７４、１７４上に樹脂絶縁層１５０Ｉ、１５０Ｊが形成される（図８（Ａ））。

図８（Ａ）に示されている接合箇所１３６Ａ、１３６Ｂの内側のＸ１、Ｘ１線に沿って積層体がルータなどで切断され、積層体が銅箔１３４Ａ、１３４Ｂ付の積層コイルと両面銅張り積層板１３０に分離される（図８（Ｂ））。銅箔１３４Ａがエッチングで除去される、インダクタ部品１１０が完成する（図２）。

第１実施形態のプリント配線板１０の製造方法が図９〜図１３に示される。
（１）絶縁性基材３０Ａとその両面に銅箔３２が積層されている両面銅張積層板３０Ｚが出発材料である。絶縁性基材の厚さは、１００〜４００μｍである。厚みが１００μｍより薄いと基板強度が低すぎる。厚みが４００μｍを越えるとプリント配線板の厚さが厚くなる。絶縁性基材は第１面Ｆとその第１面と反対側の第２面Ｓを有する。銅箔３２の表面に図示されない黒化処理が施される（図９（Ａ））。

（２）絶縁性基材の第１面Ｆ側から両面銅張積層板３０Ｚにレーザが照射される。絶縁性基材の第１面から第２面に向けて細くなっている第１開口部３１ａが形成される（図９（Ｂ））。

（３）絶縁性基材の第２面Ｓ側から両面銅張積層板３０Ｚにレーザが照射される。絶縁性基材の第２面から第１面に向けて細くなっている第２開口部３１ｂが形成される（図９（Ｃ））。第２開口部３１ｂは絶縁性基材内で第１開口部３１ａと繋がりスルーホール導体用の貫通孔３１が形成される。

（４）無電解めっき処理により無電解めっき膜３３が貫通孔３１の内壁と銅箔３２上に形成される（図９（Ｄ））。

（５）電解めっき処理により、無電解めっき膜３３上に電解めっき膜３７が形成される。貫通孔内にスルーホール導体３６が形成される。スルーホール導体３６は貫通孔の内壁に形成されている無電解めっき膜３３と貫通孔を充填している電解めっき膜３７で形成される（図９（Ｅ））。

（６）絶縁性基材３０の表面の電解めっき膜３７に所定パターンのエッチングレジスト３５が形成される（図９（Ｆ））。

（７）エッチングレジストから露出する電解めっき膜３７、無電解めっき膜３３、銅箔３２が除去される。その後、エッチングレジストが除去され導体層３４Ａ、３４Ｂ及びスルーホール導体３６が形成される（図１０（Ａ））。

（８）絶縁性基材３０Ａの中央部にインダクタ部品を収容するための開口２０がドリルにより形成され、絶縁性基材が完成する（図１０（Ｂ））。絶縁性基材の厚みＣＴ（図１０（Ｂ））は約１５０μｍである。

（９）絶縁性基材３０の第２面Ｓにテープ９４が貼られる。開口２０はテープで塞がれる（図１０（Ｃ））。テープ９４の例としてＰＥＴフィルムが挙げられる。

（１０）開口２０により露出するテープ９４上にインダクタ部品１１０が置かれる（図１０（Ｄ））。絶縁性基材の開口２０に収容されるインダクタ部品の厚みは絶縁性基材の厚みの３０％〜１００％である。

（１１）絶縁性基材３０の第１面Ｆ上にＢ−ステージのプリプレグが積層される。加熱プレスによりプリプレグから樹脂が開口内にしみ出て、開口２０が充填剤（樹脂充填剤）５０で充填される（図１０（Ｅ））。開口の内壁とインダクタ部品間の隙間が充填剤で満たされる。インダクタ部品が絶縁性基材に固定される。プリプレグの代わりに層間絶縁層用樹脂フィルムが積層されてもよい。プリプレグはガラスクロスなどの補強材を有するが層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムは補強材を有していない。両者ともガラス粒子などの無機粒子を含むことが好ましい。充填剤はシリカなどの無機粒子を含んでいる。

（１２）テープ剥離後（図１１（Ａ））、絶縁性基材３０の第２面Ｓ上にＢ−ステージのプリプレグが積層される。絶縁性基材の第１面と第２面上のプリプレグが硬化される。絶縁性基材の第１面と第２面上に絶縁層（層間樹脂絶縁層）５０Ａ、５０Ｂが形成される（図１１（Ｂ））。

（１３）第１面側からＣＯ２ガスレーザにて絶縁層５０Ａにインダクタ部品１１０の電極１５８ＡＤに至る接続ビア導体用の開口５１Ａが形成される。同時に、導体層３４Ａやスルーホール導体３６に至るビア導体用の開口５１が形成される。第２面側から絶縁層５０Ｂに導体層３４Ｂやスルーホール導体３６に至るビア導体用の開口５１が形成される（図１１（Ｃ））。絶縁層５０Ａ、５０Ｂに粗面が形成される（図示せず）。

（１４）無電解めっき処理により、ビア導体用の開口の内壁と絶縁層上に無電解めっき膜５２が形成される（図１１（Ｄ））。

（１５）無電解めっき膜５２上にめっきレジスト５４が形成される（図１２（Ａ））。

（１６）次に、電解めっき処理により、めっきレジストから露出する無電解めっき膜上に電解めっき膜５６が形成される（図１２（Ｂ））。

（１７）続いて、めっきレジスト５４が５％ＮａＯＨで除去される。その後、電解銅めっき膜から露出する無電解めっき膜５２がエッチングにて除去され、無電解めっき膜５２と電解めっき膜５６からなる導体層５８Ａ、５８Ｂが形成される。導体層５８Ａ、５８Ｂは複数の導体回路やビア導体のランドを含む。同時に、ビア導体６０Ａ、６０Ｂや接続ビア導体６０Ａａが形成される（図１２（Ｃ））。ビア導体６０Ａ、６０Ｂは絶縁性基材の導体層やスルーホール導体と絶縁層上の導体層５８Ａ、５８Ｂを接続している。接続ビア導体６０Ａａはインダクタ部品の電極（入力電極、出力電極）と絶縁層上の導体層５８Ａを接続している。

（１８）図１１（Ａ）〜図１２（Ｃ）の処理が繰り返され、絶縁層５０Ａ、５０Ｂ上に最上と最下の絶縁層５０Ｃ、５０Ｄが形成される。最上と最下の絶縁層５０Ｃ、５０Ｄ上に導体層５８Ｃ、５８Ｄが形成される。最上と最下の絶縁層５０Ｃ、５０Ｄにビア導体６０Ｃ、６０Ｄが形成され、導体層５８Ａ、５８Ｂと導体層５８Ｃ、５８Ｄはそれらのビア導体６０Ｃ、６０Ｄで接続される（図１２（Ｄ））。絶縁性基材の第１面上に第１のビルドアップ層が形成され、絶縁性基材の第２面上に第２のビルドアップ層が形成される。各ビルドアップ層は絶縁層と導体層と異なる導体層を接続するためのビア導体を有する。第１実施形態では、第１のビルドアップ層はさらに接続ビア導体を有する。

（１９）第１と第２のビルドアップ層上に開口７１を有するソルダーレジスト層７０が形成される（図１３（Ａ））。開口７１は導体層やビア導体の上面を露出する。その部分はパッドとして機能する。

（２０）パッド上にニッケル層７２とニッケル層７２上の金層７４で形成される金属膜が形成される（図１３（Ｂ））。ニッケル−金層以外にニッケル−パラジウム−金層からなる金属膜が挙げられる。図１に示されるプリント配線板では、接続ビア導体を第１のビルドアップ層のみ有する。そのため、第２のビルドアップ層はインダクタ部品の下側に導体回路を有しなくてもよい。インダクタンスの値の低下が抑制される。インダクタ部品の直下の第２のビルドアップ層が導体回路を有さないとプリント配線板に反りが生じ易い。その場合、第１のビルドアップ層の絶縁層の厚みは第２のビルドアップ層の厚みよりも厚いことが好ましい。別の例として、第１のビルドアップ層の絶縁層は補強材を有さず、第２のビルドアップ層は補強材を有することが好ましい。この場合、プリント配線板の反りが減少する。

（２１）この後、第１のビルドアップ層のパッドに半田バンプ７６Ｕが形成され、第２のビルドアップ層のパッドに半田バンプ７６Ｄが形成される。半田バンプを有するプリント配線板１０が完成する（図１）。

半田バンプ７６Ｕを介してＩＣチップがプリント配線板１０へ実装される（図示せず）。その後、半田バンプ７６Ｄを介してプリント配線板がマザーボードに搭載される。

[第２実施形態]
図１５（Ｃ）に第２実施形態に係るインダクタ部品１１０が示される。第２実施形態のインダクタ部品１１０は、第１実施形態と同様にプリント配線板の絶縁性基材に収容される。第１実施形態では、インダクタ部品１１０の片面に磁性材料膜が形成されたが、第２実施形態のインダクタ部品１１０は、両面に第２磁性体層１７４Ａ、１７４Ｂが形成されている。

樹脂絶縁層１５０Ｚ、１５０Ａ、１５０Ｃ、１５０Ｅには、貫通孔１７０がインダクタパターンと同心状に形成され、貫通孔内には円筒状の第１磁性体層１７２が充填されている。また、樹脂絶縁層１５０Ｅ上のインダクタパターン１５８Ｇ上に第２磁性体層１７４Ａが被覆されている。第２磁性体層１７４Ａの開口１７４ａが端子１５８ＧＤを露出させている。樹脂絶縁層１５０Ｚの下面側に第２磁性体層１７４Ｂが被覆されている。第１磁性体層１７２と第２磁性体層１７４Ａ、１７４Ｂは、第１実施形態と同一の材料で形成される。

第２実施形態のインダクタ部品１１０では、磁性体粒子を混合した樹脂から成る第１磁性体層１７２をインダクタパターンの中心部に配置し、両面に第２磁性体層１７４Ａ、１７４Ｂを設けることで、透磁率が増大する。これにより層数の少ない薄いインダクタ部品で所望のインダクタンス量を得ることができる。そのため、絶縁性基材にインダクタ部品を内蔵しているプリント配線板の厚みを薄くすることが出来る。

第２実施形態のインダクタ部品１１０では、最外層のインダクタパターンを覆うように磁性体層を設けることで、磁束が遮蔽され、外部に漏れ難くなる。その結果、所望のインダクタ特性を確保することが容易となる。

図１４、図１５に第２実施形態のインダクタ部品１１０の製造方法が示される。
第１実施形態の図４（Ａ）〜図６（Ｂ）と同様にして樹脂絶縁層１５０Ｚ、１５０Ａ、１５０Ｃ、１５０Ｅ、インダクタパターン１５８ＡＢ、１５８Ｃ、１５８Ｅ、１５８Ｇ、ビア導体１６０Ｃ、１６０Ｅ、１６０Ｇからなる積層体が形成される（図１４（Ａ））。ここで、インダクタパターン１５８ＡＢの裏面側に樹脂絶縁層１５０Ｚが設けられている。

レーザもしくはドリルで、各インダクタパターンと中心を同じくする貫通孔１７０が、樹脂絶縁層１５０Ｅ、１５０、１５０Ａ、１５０Ｚに形成される（図１４（Ｂ））。樹脂絶縁層１５０Ｚの裏面にテープ１７５が貼られる。貫通孔１７０はテープで塞がれる（図１４（Ｃ））。テープ９４の例としてＰＥＴフィルムが挙げられる。貫通孔１７０内に、第１実施形態と同様な磁性材料用溶液が充填され、ポストキュアされ貫通孔１７０内に第１磁性体層１７２が形成される（図１４（Ｄ））。

インダクタパターン１５８Ｇ上に第１実施形態と同様な磁性体層用フィルムが積層され、インダクタパターン１５８Ｇ上に開口１７４ａを備える第２絶縁体層１７４Ａが形成される（図１５（Ａ））。テープが剥離され（図１５（Ｂ））、樹脂絶縁層１５０の裏面に磁性体層用フィルムが積層され、加熱により硬化され、第２絶縁体層１７４Ｂが形成される（図１５（Ｃ））。

[第３実施形態]
図２０は、第３実施形態のプリント配線板を示す。
第１、第２実施形態では、プリント配線板の絶縁性基材にインダクタ部品が内蔵された。第３実施形態では、絶縁性基材の第１面（Ｆ）側のビルドアップ層にインダクタ２１０が形成されている。インダクタ２１０は、層間樹脂絶縁層５０Ｂ上に形成されたインダクタパターン５８Ｃ、層間樹脂絶縁層１５０Ｂ上に形成されたインダクタパターン１５８Ｃと、層間樹脂絶縁層２５０Ｂ上に形成されたインダクタパターン２５８Ｃと、インダクタパターン５８Ｃ、１５８Ｃ、２５８Ｃを接続するビア導体６０Ｂ、１６０Ｂ、２６０Ｂと、層間樹脂絶縁層１５０Ｂ、２５０Ｂに形成された貫通孔２７０内に充填された第１磁性体層２７２と、インダクタパターン２５８Ｃ上に被覆された磁性材料膜２７４とから形成されている。

図１６〜図１９はプリント配線板へのインダクタ形成の工程を示している。
図１６に示されるように第３実施形態では、図９〜図１２に示されたと同様にして、絶縁性基材３０上に、導体パターン５８Ａ、５８Ｂ、ビア導体６０Ａ、６０Ｂを備える層間樹脂絶縁層５０Ａ、５０Ｂと、導体パターン１５８Ａ、１５８Ｂ、ビア導体１６０Ａ、１６０Ｂを備える層間樹脂絶縁層１５０Ａ、１５０Ｂと、導体パターン２５８Ａ、２５８Ｂ、ビア導体２６０Ａ、２６０Ｂを備える層間樹脂絶縁層２５０Ａ、２５０Ｂとがビルドアップ積層される。ここで、層間樹脂絶縁層５０Ｂ上には、導体パターン５８Ｂと共にインダクタパターン５８Ｃが形成され、層間樹脂絶縁層１５０Ｂ上には、導体パターン１５８Ｂと共にインダクタパターン１５８Ｃが形成され、層間樹脂絶縁層２５０Ｂ上には、導体パターン２５８Ｂと共にインダクタパターン２５８Ｃが形成される。

図１７に示されるように、層間樹脂絶縁層２５０Ｂ、層間樹脂絶縁層１５０Ｂに、インダクタパターン５８Ｃ、１５８Ｃ、２５８Ｃと同心状にレーザーで貫通孔２７０が形成される。

図１８に示されるように、貫通孔２７０内に、第１実施形態と同様な磁性材料用溶液が充填され、インダクタパターン２５８Ｃ上に第１実施形態と同様な磁性体層用フィルムが積層され、貫通孔２７０内に第１磁性体層２７２、インダクタパターン２５８Ｃ上に絶縁材料膜２７４が形成される。

図１９に示されるように、最外層の層間樹脂絶縁層２５０Ａ、２５０Ｂ上に開口７１Ａ、７１Ｂを備えるソルダーレジスト層７０Ａ、７０Ｂが形成される。

図２０に示されるように、ソルダーレジスト層の開口７１Ａ、７１Ｂに半田バンプ７６Ａ、７６Ｂが形成される。

[第４実施形態]
図２１（Ｄ）は第４実施形態の係るインダクタの断面図を示す。
第４実施形態のインダク部品２１０は、インダクタパターンの外周側方にインダクタ非形成領域に第２貫通孔１７０Ｃ、１７０Ｄが形成され、該第２貫通孔１７０Ｃ、１７０Ｄの内部に第３磁性体層１７２Ｃ、１７２Ｄが充填されている。該第２貫通孔１７０Ｃ、１７０Ｄは、横断面視、円弧状に形成されている。

第４実施形態では、インダクタ非形成領域にも磁性体層を設けることで、インダクタの側方への磁束が遮蔽されやすくなり、所望のインダクタ特性を確保しやすくなる。

第４実施形態のインダク部品の製造方法は、第１実施形態と同様に、樹脂絶縁層１５０Ａ、１５０Ｃ、１５０Ｅ及びインダクタパターン１５８Ａ、１５８Ｃ、１５８Ｅ、１５８Ｇが形成される（図２１（Ａ））。そして、積層体のインダクタパターン中央位置に第１貫通孔１７０が、インダクタパターンの外周側方にインダクタ非形成領域に第２貫通孔１７０Ｃ、１７０Ｄが形成される（図２１（Ｂ））。第１貫通孔１７０内に第１絶縁体層７２が充填され、第２貫通孔１７０Ｃ、１７０Ｄの内部に第３磁性体層１７２Ｃ、１７２Ｄが充填される（図２１（Ｃ））。最上層のインダクタパターン１５８Ａ上に第２磁性体層１７４Ａが、最下層のインダクタパターン上に第２磁性体層１７４Ｇが形成されて、完成する（図１２（Ｄ））。

１０ プリント配線板
２０ 開口
３０ 絶縁性基材
３４ 導体層
５０Ａ 第１の層間樹脂絶縁層
５８Ａ 上側の導体層
６０Ａ ビア導体
６０Ａａ 接続ビア導体
１１０ インダクタ部品
１５０Ｇ 樹脂絶縁層
１５８Ｇ インダクタパターン
１６０Ｇ ビア導体
１７０ 貫通孔
１７２ 第１磁性体層
１７４、１７４Ａ、１７４Ｂ 第２絶縁体層

Claims (13)

1. プリント配線板の内部に収容、又はプリント配線板上に実装されるインダクタ部品であって、
   第１貫通穴を有する絶縁層と、
   前記第１貫通穴の内部に設けられている第１磁性体層と、
   前記絶縁層上であって、前記第１磁性体層の周囲の少なくとも一部に形成されているインダクタパターンと、
   を有することを特徴とするインダクタ部品。
2. 請求項１のインダクタ部品であって：
   前記インダクタパターン上及び前記絶縁層上には第２磁性体層が設けられている。
3. 請求項１のインダクタ部品であって：
   前記インダクタパターンは、平面視略環状に形成され、前記第１磁性体層を囲むように設けられている。
4. 請求項１のインダクタ部品であって：
   前記絶縁層と前記インダクタパターンとは交互に積層され、該絶縁層の内部に設けられているビア導体により、異なる層のインダクタパターン同士が接続されている。
5. 請求項４のインダクタ部品であって：
   前記第１貫通穴は前記複数の絶縁層を貫通する。
6. 請求項１のインダクタ部品であって：
   前記インダクタパターンが形成されているインダクタ形成領域と、該インダクタ形成領域の周囲に位置するインダクタ非形成領域とを有し、
   該インダクタ非形成領域には、前記絶縁層を貫通する第２貫通穴が設けられ、
   該第２貫通穴の内部には第３磁性体層が充填されている。
7. 請求項２のインダクタ部品であって：
   前記第２磁性体層は、前記インダクタ形成領域の全体に亘って設けられている。
8. 請求項１のインダクタ部品であって：
   前記絶縁層は、粗化処理に用いられる溶液に対して、相対的に溶解しやすい樹脂と、相対的に溶解しにくい樹脂とを含む。
9. プリント配線板の内部に収容、又はプリント配線板上に実装されるインダクタ部品の製造方法であって、
   支持基材を用意することと、
   該支持基材上に絶縁層を形成することと、
   該絶縁層上にインダクタパターンを設けることと、
   前記絶縁層に第１貫通穴を設けることと、
   該第１貫通穴の内部に第１磁性体層を充填することと、
   前記インダクタパターン上及び前記絶縁層上に第２磁性体層を設けることと、
   前記支持基材を前記絶縁層から剥離することと、を含み、
   前記インダクタパターンは、前記第１磁性体層の周囲の少なくとも一部に形成されることを特徴とするインダクタ部品の製造方法。
10. 請求項９のインダクタ部品の製造方法であって：
    前記インダクタパターンはセミアディティブ法により形成される。
11. 請求項９のインダクタ部品の製造方法であって：
    前記インダクタ部品は、前記インダクタパターンが形成されているインダクタ形成領域と、該インダクタ形成領域の周囲に位置するインダクタ非形成領域とを有し、
    該インダクタ非形成領域に、前記絶縁層を貫通する第２貫通穴を設け、該貫通穴の内部に第３磁性体層を充填する。
12. 請求項１１のインダクタ部品の製造方法であって：
    前記第１貫通穴の内部に前記第１磁性体層を設けることと、前記第２貫通穴の内部に前記第３磁性体層を設けることとを同時に行う。
13. 層間絶縁層と導体層とが交互に積層され、異なる層に位置する導体層同士がビア導体を介して接続されているプリント配線板であって、
    前記層間絶縁層のうち少なくとも一層を貫通する貫通穴を有し、
    前記貫通穴の内部には磁性体層が設けられ、
    前記層間絶縁層上であって、前記磁性体層の周囲の少なくとも一部に位置する導体層はインダクタパターンを含んでいる。

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