JP2015032625A

JP2015032625A - コイル基板及びその製造方法、インダクタ

Info

Publication number: JP2015032625A
Application number: JP2013159571A
Authority: JP
Inventors: 中村　敦; Atsushi Nakamura; 敦中村; 元中西; Hajime Nakanishi; 洋一佐々田; Yoichi Sasada
Original assignee: Shinko Electric Industries Co Ltd
Current assignee: Shinko Electric Industries Co Ltd
Priority date: 2013-07-31
Filing date: 2013-07-31
Publication date: 2015-02-16
Anticipated expiration: 2033-07-31
Also published as: US9595384B2; JP6312997B2; US20150035634A1

Abstract

【課題】従来よりも小型化が可能なコイル基板等を提供する。
【解決手段】コイル基板１は、基板と、前記基板の一方の面に設けられた渦巻き状の配線と、隣接する前記配線間に設けられた絶縁層４１と、を有し、前記配線は、第１配線３１Ａと、前記第１配線に積層され前記第１配線よりも厚い第２配線３２Ａと、を備え、前記第１配線の側面と前記絶縁層との間には間隙が形成され、前記第２配線は、前記間隙を充填して前記第１配線を被覆し、両側面が前記絶縁層と接している。
【選択図】図１

Description

本発明は、コイル基板及びその製造方法、並びにコイル基板を備えたインダクタに関する。

近年、ゲーム機やスマートフォン等の電子機器の小型化が加速化しており、これに伴って、このような電子機器に搭載されるインダクタ等の各種素子に対しても小型化の要求がなされている。このような電子機器に搭載されるインダクタとしては、例えば、巻き線コイルを用いたものが知られている。巻き線コイルを用いたインダクタは、例えば、電子機器の電源回路等に用いられている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−１６８６１０号公報

しかしながら、巻き線コイルを用いたインダクタの小型化の限界は、平面形状が１．６ｍｍ×１．６ｍｍ程度であると考えられている。これは、巻き線の太さに限界があるため、これ以上に小型化しようとすると、インダクタの総体積に対する巻き線の体積の割合が減少し、インダクタンスを大きくすることができないためである。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、従来よりも小型化が可能なコイル基板等を提供することを課題とする。

本コイル基板は、基板と、前記基板の一方の面に設けられた渦巻き状の配線と、隣接する前記配線間に設けられた絶縁層と、を有し、前記配線は、第１配線と、前記第１配線に積層され前記第１配線よりも厚い第２配線と、を備え、前記第１配線の側面と前記絶縁層との間には間隙が形成され、前記第２配線は、前記間隙を充填して前記第１配線を被覆し、両側面が前記絶縁層と接していることを要件とする。

開示の技術によれば、従来よりも小型化が可能なコイル基板等を提供できる。

本実施の形態に係るコイル基板を例示する図である。本実施の形態に係るインダクタを例示する断面図である。本実施の形態に係るコイル基板の製造工程を例示する図（その１）である。本実施の形態に係るコイル基板の製造工程を例示する図（その２）である。本実施の形態に係るコイル基板の製造工程を例示する図（その３）である。本実施の形態に係るコイル基板の製造工程を例示する図（その４）である。本実施の形態に係るコイル基板の製造工程を例示する図（その５）である。本実施の形態に係るインダクタの製造工程を例示する図である。

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

［コイル基板の構造］
まず、本実施の形態に係るコイル基板の構造について説明する。図１は、本実施の形態に係るコイル基板を例示する図である。なお、図１（ｂ）は平面図であり、図１（ａ）は図１（ｂ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

図１を参照するに、コイル基板１は、大略すると、基板１０と、接着層２１と、接着層２２と、配線３３Ａと、接続部３３Ｂと、貫通電極３４と、配線３７Ａと、接続部３７Ｂと、永久レジスト４１及び４２と、保護層５１及び５２とを有する。なお、図１（ｂ）において、保護層５１の図示は省略されている。

なお、本実施の形態では、便宜上、保護層５１側を上側又は一方の側、保護層５２側を下側又は他方の側とする。又、各部位の保護層５１側の面を上面又は一方の面、保護層５２側の面を下面又は他方の面とする。又、平面視とは対象物を基板１０の一方の面の法線方向から視ることを指し、平面形状とは対象物を基板１０の一方の面の法線方向から視た形状を指すものとする。

コイル基板１の平面形状は、例えば、１．６ｍｍ×０．８ｍｍ程度の略矩形状とすることができる。コイル基板１の厚さは、例えば、０．５ｍｍ程度とすることができる。コイル基板１において、基板１０としては、例えば、可撓性を有する絶縁樹脂フィルムを用いることができる。絶縁樹脂としては、例えば、ポリイミドやポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンサルファイド等を用いることができる。基板１０の厚さは、例えば、２５〜７５μｍ程度とすることができる。基板１０には、貫通孔１０ｘ及び１０ｙが形成されている。

接着層２１は、基板１０の一方の面に貼着され、配線３３Ａ及び接続部３３Ｂを基板１０に接着している。接着層２２は、基板１０の他方の面に貼着され、配線３７Ａ及び接続部３７Ｂを基板１０に接着している。接着層２１及び２２としては、例えば、エポキシ系接着剤又はポリイミド系接着剤等の耐熱絶縁性樹脂製の接着剤を用いることができる。接着層２１及び２２の夫々の厚さは、例えば、８〜１５μｍ程度とすることができる。

配線３３Ａは、第１配線３１Ａと、第２配線３２Ａとを有する。配線３３Ａは、所定の間隙Ｓ_１を有するように渦巻き状にパターニングされている。第１配線３１Ａは、接着層２１の一方の面に形成された１本の連続したベース配線である。第１配線３１Ａの材料としては、例えば、銅（Ｃｕ）等を用いることができる。第１配線３１Ａの短手方向（幅方向）の断面形状は略矩形状であり、第１配線３１Ａの側面と永久レジスト４１の側面との間には間隙Ｓ_２が形成されている。なお、渦巻きに沿う方向を長手方向、それに垂直な方向（幅方向）を短手方向とする。第１配線３１Ａの厚さは、例えば、５〜２５μｍ程度とすることができる。第１配線３１Ａの幅は、例えば、１５〜２５μｍ程度とすることができる。間隙Ｓ_２の幅は、例えば、５μｍ程度とすることができる。

第２配線３２Ａは、第１配線３１Ａに積層されている。具体的には、第２配線３２Ａは、第１配線３１Ａの一方の面及び側面を被覆するように接着層２１の一方の面に形成されている。つまり、第２配線３２Ａは、間隙Ｓ_２を充填して第１配線３１Ａを被覆し、両側面が永久レジスト４１の側面と接している。第２配線３２Ａの材料としては、例えば、銅（Ｃｕ）等を用いることができる。第１配線３１Ａを含む第２配線３２Ａの短手方向の断面形状（配線３３Ａの断面形状）は略矩形状であり、第２配線３２Ａの側面と永久レジスト４１の側面とは接している。第２配線３２Ａは第１配線３１Ａよりも厚く形成されており、第１配線３１Ａ上の第２配線３２Ａの厚さ（第１配線３１Ａを含まない第２配線３２Ａのみの厚さ）は、例えば、５０〜２００μｍ程度とすることができる。第２配線３２Ａの幅（配線３３Ａの幅）は、例えば、２０〜５０μｍ程度とすることができる。

接続部３３Ｂは、配線３３Ａの一端部に形成されている。接続部３３Ｂは、第１配線３１Ｂと、第２配線３２Ｂとを有する。接続部３３Ｂの第１配線３１Ｂは、配線３３Ａの第１配線３１Ａの一端部に形成されている。接続部３３Ｂの第２配線３２Ｂは、配線３３Ａの第２配線３２Ａの一端部に形成されている。接続部３３Ｂは、インダクタの電極と接続される部分である。なお、第１配線３１Ｂは、便宜上、第１配線３１Ａと別符号としているが、第１配線３１Ｂは第１配線３１Ａと同一工程で一体に形成される部分である。又、第２配線３２Ｂは、便宜上、第２配線３２Ａと別符号としているが、第２配線３２Ｂは第２配線３２Ａと同一工程で一体に形成される部分である。

コイル基板１の一方の側面１ａにおいて、第１配線３１Ｂの側面は、第２配線３２Ｂから露出している。つまり、第１配線３１Ｂの側面及び第２配線３２Ｂの側面は、コイル基板１の一方の側面１ａから露出しており、露出部がインダクタの電極と接続される部分となる。

永久レジスト４１は、配線３３Ａの間隙Ｓ_１に形成された（隣接する配線３３Ａ間に設けられた）絶縁層であり、渦巻き状にパターニングされた配線３３Ａの隣接する部分を絶縁している。又、永久レジスト４１は、配線３３Ａの渦巻き状にパターニングされている部分の外側の部分、及び接続部３３Ｂの外側の部分（コイル基板１の一方の側面１ａから露出する部分を除く）にも形成されている。永久レジスト４１は、配線３３Ａの厚さと同程度か、又はそれより高く形成されている。配線３３Ａの隣接する部分間の永久レジスト４１の幅（＝間隙Ｓ_１の幅）は、例えば、５〜２０μｍ程度とすることができる。永久レジスト４１の材料としては、例えば、エポキシ系樹脂等を用いることができる。なお、図１（ａ）では、永久レジスト４１は一層の絶縁層として描かれているが、複数の絶縁層を積層して形成してもよい。

保護層５１は、配線３３Ａ及び接続部３３Ｂ、並びに永久レジスト４１の一方の側に形成されている。保護層５１は、コイル基板１が磁性体を含有するモールド樹脂で封止されてインダクタとされる際に、配線３３Ａ及び接続部３３Ｂが磁性体と短絡することを防止する層である。保護層５１の材料としては、例えば、エポキシ系樹脂やアクリル系樹脂等の絶縁性の材料を用いることができる。保護層５１の厚さは、例えば、５〜２０μｍ程度とすることができる。

配線３７Ａは、第３配線３５Ａと、第４配線３６Ａとを有する。配線３７Ａは、所定の間隙Ｓ_３を有するように渦巻き状にパターニングされている。第３配線３５Ａは、接着層２２の他方の面に形成された１本の連続したベース配線である。第３配線３５Ａの材料としては、例えば、銅（Ｃｕ）等を用いることができる。第３配線３５Ａの短手方向の断面形状は略矩形状であり、第３配線３５Ａの側面と永久レジスト４２の側面との間には間隙Ｓ_４が形成されている。第３配線３５Ａの厚さは、例えば、５〜２５μｍ程度とすることができる。第３配線３５Ａの幅は、例えば、１５〜２５μｍ程度とすることができる。間隙Ｓ_４の幅は、例えば、５μｍ程度とすることができる。

第４配線３６Ａは、第３配線３５Ａに積層されている。具体的には、第４配線３６Ａは、第３配線３５Ａの他方の面及び側面を被覆するように接着層２２の他方の面に形成されている。つまり、第４配線３６Ａは、間隙Ｓ_４を充填して第３配線３５Ａを被覆し、両側面が永久レジスト４２の側面と接している。第４配線３６Ａの材料としては、例えば、銅（Ｃｕ）等を用いることができる。第３配線３５Ａを含む第４配線３６Ａの短手方向の断面形状（配線３７Ａの断面形状）は略矩形状であり、第４配線３６Ａの側面と永久レジスト４２の側面とは接している。第４配線３６Ａは第３配線３５Ａよりも厚く形成されており、第３配線３５Ａ上の第４配線３６Ａの厚さ（第３配線３５Ａを含まない第４配線３６Ａのみの厚さ）は、例えば、５０〜２００μｍ程度とすることができる。第４配線３６Ａの幅（配線３７Ａの幅）は、例えば、２０〜５０μｍ程度とすることができる。

接続部３７Ｂは、配線３７Ａの一端部に形成されている。接続部３７Ｂは、第３配線３５Ｂと、第４配線３６Ｂとを有する。接続部３７Ｂの第３配線３５Ｂは、配線３７Ａの第３配線３５Ａの一端部に形成されている。接続部３７Ｂの第４配線３６Ｂは、配線３７Ａの第４配線３６Ａの一端部に形成されている。接続部３７Ｂは、インダクタの電極と接続される部分である。なお、第３配線３５Ｂは、便宜上、第３配線３５Ａと別符号としているが、第３配線３５Ｂは第３配線３５Ａと同一工程で一体に形成される部分である。又、第４配線３６Ｂは、便宜上、第４配線３６Ａと別符号としているが、第４配線３６Ｂは第４配線３６Ａと同一工程で一体に形成される部分である。

コイル基板１の他方の側面１ｂにおいて、第３配線３５Ｂの側面は、第４配線３６Ｂから露出している。つまり、第３配線３５Ｂの側面及び第４配線３６Ｂの側面は、コイル基板１の他方の側面１ｂから露出しており、露出部がインダクタの電極と接続される部分となる。なお、他方の側面１ｂは、一方の側面１ａと対向する側面である。

永久レジスト４２は、配線３７Ａの間隙Ｓ_３に形成された（隣接する配線３７Ａ間に設けられた）絶縁層であり、渦巻き状にパターニングされた配線３７Ａの隣接する部分を絶縁している。又、永久レジスト４２は、配線３７Ａの渦巻き状にパターニングされている部分の外側の部分、及び接続部３７Ｂの外側の部分（コイル基板１の他方の側面１ｂから露出する部分を除く）にも形成されている。永久レジスト４２は、配線３７Ａの厚さと同程度か、又はそれより高く形成されている。配線３７Ａの隣接する部分間の永久レジスト４２の幅（＝間隙Ｓ_３の幅）は、配線３３Ａの隣接する部分間の永久レジスト４１の幅（＝間隙Ｓ_１の幅）と同等（例えば、５〜２０μｍ程度）とすることができる。永久レジスト４２の材料としては、例えば、エポキシ系樹脂等を用いることができる。なお、図１（ａ）では、永久レジスト４２は一層の絶縁層として描かれているが、複数の絶縁層を積層して形成してもよい。

保護層５２は、配線３７Ａ及び接続部３７Ｂ、並びに永久レジスト４２の他方の側に形成されている。保護層５２は、コイル基板１が磁性体を含有するモールド樹脂で封止されてインダクタとされる際に、配線３７Ａ及び接続部３７Ｂが磁性体と短絡することを防止する層である。保護層５２の材料としては、例えば、エポキシ系樹脂やアクリル系樹脂等の絶縁性の材料を用いることができる。保護層５２の厚さは、例えば、５〜２０μｍ程度とすることができる。

図２は、本実施の形態に係るインダクタを例示する断面図である。図２を参照するに、インダクタ１００は、コイル基板１を封止樹脂１１０で封止し、電極１２０及び１３０を形成したチップインダクタである。インダクタ１００の平面形状は、例えば、１．６ｍｍ×０．８ｍｍ程度の略矩形状とすることができる。インダクタ１００の厚さは、例えば、１．０ｍｍ程度とすることができる。インダクタ１００は、例えば、小型の電子機器の電圧変換回路等に用いることができる。

インダクタ１００において、封止樹脂１１０は、コイル基板１の一方の側面１ａ及び他方の側面１ｂを除く部分を封止している。つまり、封止樹脂１１０は、コイル基板１の接続部３３Ｂ及び３７Ｂの一部を除いてコイル基板１を被覆している。なお、封止樹脂１１０は、貫通孔１０ｙ内にも形成されている。封止樹脂１１０としては、例えば、フェライト等の磁性体のフィラーを含有するモールド樹脂等を用いることができる。磁性体は、インダクタ１００のインダクタンスを大きくする機能を有する。なお、コイル基板１には貫通孔１０ｙが形成されており、貫通孔１０ｙも磁性体を含有するモールド樹脂等で充填されるため、インダクタンスをより向上できる。貫通孔１０ｙ内に、フェライト等の磁性体のコアを配置し、コアを含めて封止樹脂１１０を形成してもよい。コアの形状は、例えば、円柱状や直方体状等とすることができる。

電極１２０は、封止樹脂１１０の外側に形成され、接続部３３Ｂの一部と電気的に接続されている。具体的には、電極１２０は、封止樹脂１１０の一方の側面、並びに上面及び下面の一部に連続的に形成されている。電極１２０の内壁面は、コイル基板１の一方の側面１ａから露出する接続部３３Ｂの側面（第１配線３１Ｂの側面及び第２配線３２Ｂの側面）と接し、両者は電気的に接続されている。

電極１３０は、封止樹脂１１０の外側に形成され、接続部３７Ｂの一部と電気的に接続されている。具体的には、電極１３０は、封止樹脂１１０の他方の側面、並びに上面及び下面の一部に連続的に形成されている。電極１３０の内壁面は、コイル基板１の他方の側面１ｂから露出する接続部３７Ｂの側面（第３配線３５Ｂの側面及び第４配線３６Ｂの側面）と接し、両者は電気的に接続されている。電極１２０及び１３０の材料としては、例えば、銅（Ｃｕ）等を用いることができる。電極１２０及び１３０は、例えば、銅ペーストの塗布、銅のスパッタ、又は無電解めっき等により形成することができる。なお、電極１２０及び１３０は、複数の金属層を積層した構造としてもよい。

［コイル基板の製造方法］
次に、本実施の形態に係るコイル基板の製造方法について説明する。図３〜図７は、本実施の形態に係るコイル基板の製造工程を例示する図である。なお、図４〜図６は、図３（ｂ）に対応する断面図である。又、図７は、図３（ａ）に対応する平面図である。

まず、図３に示す工程（図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図）では、基板１０として例えばリール状（テープ状）の可撓性を有する絶縁樹脂フィルムを準備する。そして、プレス加工法等により、基板１０の短手方向（図中の縦方向）の両端部に、スプロケットホール１０ｚを、基板１０の長手方向（図中の横方向）に沿って略一定間隔で連続的に形成する。その後、スプロケットホール１０ｚが形成された基板１０の両端部を除く領域において、基板１０の一方の面に接着層２１及び金属箔３３０を積層し、基板１０の他方の面に接着層２２を積層する。なお、この工程では、接着層２１及び２２は硬化させない。

スプロケットホール１０ｚが形成された基板１０の両端部の内側の点線で示した複数の領域Ｃは、最終的に点線に沿って切断されて個片化され、各々がコイル基板１となる領域（以降、個別領域Ｃとする）である。なお、図３（ｂ）では、1つの個別領域Ｃの近傍についての図３（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面を示している。複数の個別領域Ｃは、例えば、縦横に配列することができる。その際、複数の個別領域Ｃは、図３（ａ）に示すように互いに接するように配列されてもよいし、所定の間隔を介して配列されてもよい。又、個別領域Ｃの数やスプロケットホール１０ｚの数は、任意に決定できる。なお、Ｄは、後工程でリール状（テープ状）の基板１０等を切断してシート状とするための切断位置（以降、切断位置Ｄとする）を示している。

基板１０としては、例えば、ポリイミドフィルムやポリエチレンナフタレートフィルム、ポリフェニレンサルファイドフィルム等を用いることができる。基板１０の厚さは、例えば、２５〜７５μｍ程度とすることができる。接着層２１及び２２としては、例えば、エポキシ系接着剤又はポリイミド系接着剤等の耐熱絶縁性樹脂製の熱硬化性接着剤を用いることができる。接着層２１及び２２の夫々の厚さは、例えば、８〜１５μｍ程度とすることができる。金属箔３３０は、最終的に第１配線３１Ａ及び３１Ｂとなる部位であり、例えば、銅箔を用いることができる。金属箔３３０の厚さは、例えば、５〜２５μｍ程度とすることができる。

なお、スプロケットホール１０ｚは、コイル基板１を作製する過程で基板１０が各種製造装置等に装着された際、モータ等により駆動されるスプロケットのピンと噛み合って、基板１０をピッチ送りするための貫通孔である。基板１０の幅（スプロケットホール１０ｚの配列方向に垂直な方向）は、基板１０が装着される製造装置に対応するように決定される。基板１０の幅は、例えば、４０〜９０ｍｍ程度とすることができる。一方、基板１０の長さ（スプロケットホール１０ｚの配列方向）は、任意に決定することができる。

図３（ａ）では、個別領域Ｃは５行１０列とされている。しかし、基板１０をより長くして個別領域Ｃを例えば数１００列程度とし、切断位置Ｄを設けずに、多数の個別領域Ｃにコイル基板１を形成後、テープ状の基板１０をリール状態で出荷することも可能である。

次に、図４（ａ）に示す工程では、基板１０、接着層２１及び２２、並びに金属箔３３０を貫通するビアホール１０ｘを形成する。ビアホール１０ｘの平面形状は、例えば、直径１５０μｍ程度の円形とすることができる。ビアホール１０ｘは、プレス加工法やレーザ加工法等により形成できる。

次に、図４（ｂ）に示す工程では、基板１０の他方の面に、接着層２２を介して、金属箔３７０を積層する。金属箔３７０は、最終的に第３配線３５Ａ及び３５Ｂとなる部位であり、例えば、銅箔を用いることができる。金属箔３７０の厚さは、例えば、５〜２５μｍ程度とすることができる。金属箔３７０を積層後、図４（ｂ）に示す構造体を所定の温度に加熱し、接着層２１及び２２を硬化させる。なお、ビアホール１０ｘの底部には、金属箔３７０の一方の面が露出している。

次に、図４（ｃ）に示す工程では、ビアホール１０ｘを金属で充填し、貫通電極３４を形成する。貫通電極３４の材料としては、例えば、銅（Ｃｕ）等を用いることができる。貫通電極３４は、例えば、金属箔３７０側から電解めっき法により銅（Ｃｕ）等を析出させることで形成できる。貫通電極３４は、ビアホール１０ｘ内に銅ペースト等を充填することで形成してもよい。これにより、金属箔３３０と金属箔３７０とは、貫通電極３４を介して、電気的に接続される。

次に、図４（ｄ）に示す工程では、金属箔３３０を渦巻き状にパターニングして、基板１０の一方の面側のベース配線となる第１配線３１Ａを形成する。第１配線３１Ａの短手方向の断面形状は、略矩形状とすることができる。又、第１配線３１Ａの一端部に接続部３３Ｂの一部となる第１配線３１Ｂを形成する。同様に、金属箔３７０を渦巻き状にパターニングして、基板１０の他方の面側のベース配線となる第３配線３５Ａを形成する。第３配線３５Ａの短手方向の断面形状は、略矩形状とすることができる。又、第３配線３５Ａの一端部に接続部３７Ｂの一部となる第３配線３５Ｂを形成する。

金属箔３３０及び３７０のパターニングは、例えば、フォトリソグラフィ法により行うことができる。すなわち、金属箔３３０及び３７０の上に夫々感光性のレジストを塗布し、所定の領域を露光及び現像してレジストに開口部を形成し、開口部内に露出する金属箔３３０及び３７０をエッチングで除去することでパターニングできる。なお、第１配線３１Ａ及び３１Ｂは、連続した１本の配線である。又、第３配線３５Ａ及び３５Ｂは、連続した１本の配線である。又、第１配線３１Ａと第３配線３５Ａとは、貫通電極３４を介して、電気的に接続される。

次に、図５（ａ）に示す工程では、基板１０の一方の面の接着層２１上に第１配線３１Ａ及び３１Ｂを被覆する永久レジスト４１を積層する。又、基板１０の他方の面の接着層２２上に第３配線３５Ａ及び３５Ｂを被覆する永久レジスト４２を積層する。永久レジスト４１及び４２の高さは、図６（ａ）に示す工程で形成する第２配線３２Ａ及び第４配線３６Ａの高さと同程度か、又はそれより高く形成する。

永久レジスト４１及び４２としては、一枚の厚いフィルム状の感光性エポキシ系樹脂等を用いてもよいし、図５（ａ）に例示するように、比較的薄い（５０μｍ程度）フィルム状の感光性エポキシ系樹脂等を複数枚積層してもよい。或いは、液状又はペースト状の感光性エポキシ系樹脂等を塗布してもよい。なお、本願において、永久レジストとは、フォトリソグラフィ法（露光及び現像）により所定の形状に加工された後も除去されず、最終製品に搭載されるレジストをいう。

次に、図５（ｂ）に示す工程では、所定のマスク５００を介して永久レジスト４１に紫外光Ｌを照射し露光する。又、所定のマスク（図示せず）を介して永久レジスト４２に紫外光（図示せず）を照射し露光する。なお、永久レジスト４１及び４２としては、ポジタイプのレジストを用いてもよいし、ネガタイプのレジストを用いてもよい。用いるレジストのタイプに対応するように、マスク５００等の所定位置に紫外光を通過させる開口を形成する。

次に、図５（ｃ）に示す工程では、永久レジスト４１及び４２を現像し、不要部分を除去する。永久レジスト４１は、永久レジスト４１の側面と、それに対向する第１配線３１Ａの側面とが間隙Ｓ_２を有するように形成される。又、永久レジスト４１は、第１配線３１Ａの渦巻き状にパターニングされている部分の外側の部分、及び第１配線３１Ｂの外側の部分にも間隙Ｓ_２を有するように形成される。

同様に、永久レジスト４２は、永久レジスト４２の側面と、それに対向する第３配線３５Ａの側面とが間隙Ｓ_４を有するように形成される。又、永久レジスト４２は、第３配線３５Ａの渦巻き状にパターニングされている部分の外側の部分、及び第３配線３５Ｂの外側の部分にも間隙Ｓ_４を有するように形成される。間隙Ｓ_２及びＳ_４の幅は、例えば、５μｍ程度とすることができる。

なお、不要部分を除去した後の永久レジスト４１及び４２の各側面は、基板１０の一方の面又は他方の面に対して、略垂直に形成される。その結果、図６（ａ）に示す工程で形成される配線３３Ａ及び３７Ａの幅方向の断面形状を略矩形状とすることができる。

次に、図６（ａ）に示す工程では、第１配線３１Ａの一方の面及び側面を被覆するように、電解めっき法等により、接着層２１の一方の面に第２配線３２Ａを形成する。又、第１配線３１Ｂの一方の面及び側面を被覆するように、電解めっき法等により、接着層２１の一方の面に第２配線３２Ｂを形成する。この際、第１配線３１Ａ及び３１Ｂを給電層として利用できる。第２配線３２Ａ及び３２Ｂの材料としては、例えば、銅（Ｃｕ）等を用いることができる。第２配線３２Ａ及び３２Ｂの厚さ（第１配線３１Ａ及び３１Ｂを含まない厚さ）は、例えば、５０〜２００μｍ程度とすることができる。第２配線３２Ａの幅は、例えば、２０〜５０μｍ程度とすることができる。

これにより、第１配線３１Ａ及びそれを被覆する第２配線３２Ａを含む配線３３Ａが形成される。つまり、隣接する部分が間隙Ｓ_１を有するように永久レジスト４１で仕切られた、渦巻き状にパターニングされた配線３３Ａが形成される。又、配線３３Ａの一端部に第１配線３１Ｂ及びそれを被覆する第２配線３２Ｂを含む接続部３３Ｂが形成される。

同様に、第３配線３５Ａの他方の面及び側面を被覆するように、電解めっき法等により、接着層２２の他方の面に第４配線３６Ａを形成する。又、第３配線３５Ｂの他方の面及び側面を被覆するように、電解めっき法等により、接着層２２の他方の面に第４配線３６Ｂを形成する。この際、第３配線３５Ａ及び３５Ｂを給電層として利用できる。第４配線３６Ａ及び３６Ｂの材料としては、例えば、銅（Ｃｕ）等を用いることができる。第４配線３６Ａ及び３６Ｂの厚さ（第３配線３５Ａ及び３５Ｂを含まない厚さ）は、例えば、５０〜２００μｍ程度とすることができる。第４配線３６Ａの幅は、例えば、２０〜５０μｍ程度とすることができる。

これにより、第３配線３５Ａ及びそれを被覆する第４配線３６Ａを含む配線３７Ａが形成される。つまり、隣接する部分が間隙Ｓ_３を有するように永久レジスト４２で仕切られた、渦巻き状にパターニングされた配線３７Ａが形成される。又、配線３７Ａの一端部に第３配線３５Ｂ及びそれを被覆する第４配線３６Ｂを含む接続部３７Ｂが形成される。

次に、図６（ｂ）に示す工程では、プレス加工法等により、配線３３Ａ及び３７Ａ、並びに接続部３３Ｂ及び３７Ｂが形成されていない領域（基板１０の略中央部）に、基板１０、接着層２１及び２２を貫通する貫通孔１０ｙを形成する。次に、図６（ｃ）に示す工程では、配線３３Ａ及び接続部３３Ｂ、並びに永久レジスト４１の一方の側に保護層５１を形成する。又、配線３７Ａ及び接続部３７Ｂ、並びに永久レジスト４２の他方の側に保護層５２を形成する。保護層５１及び５２は、例えば、フィルム状のエポキシ系樹脂やアクリル系樹脂等をラミネートすることで形成できる。保護層５１及び５２は、例えば、液状又はペースト状のエポキシ系樹脂やアクリル系樹脂等を塗布後硬化させることで形成してもよい。保護層５１及び５２の厚さは、例えば、５〜２０μｍ程度とすることができる。これにより、複数の個別領域Ｃにコイル基板１が形成される。なお、図６（ｂ）に示す工程と図６（ｃ）に示す工程とは、順番を入れ替えても構わない。

次に、図７に示す工程では、複数の個別領域Ｃにコイル基板１が形成されたリール状（テープ状）の基板１０を、図３に示す切断位置Ｄで切断して個片化し、シート状のコイル基板１Ｍとする。図７の例では、コイル基板１Ｍには、５０個のコイル基板１が形成されている。なお、コイル基板１Ｍを製品として出荷してもよいし、コイル基板１Ｍを更に個片化して複数のコイル基板１を作製し各コイル基板１を製品として出荷してもよい。或いは、図７に示す工程は実行せず、図６（ｃ）に示す工程が終了したリール状（テープ状）の基板１０を、そのまま製品として出荷してもよい。

なお、インダクタ１００（図２参照）を作製するには、例えば、図７に示すコイル基板１Ｍを個別領域Ｃ毎に切断して個片化し、図１に示すコイル基板１を作製する。これにより、コイル基板１の一方の側面１ａから第１配線３１Ｂの側面及び第２配線３２Ｂの側面が露出する。又、コイル基板１の他方の側面１ｂから第３配線３５Ｂの側面及び第４配線３６Ｂの側面が露出する。

次に、図８（ａ）に示すように、各コイル基板１の一方の側面１ａ及び他方の側面１ｂを除く部分を封止するように、例えば、トランスファーモールド法等により、封止樹脂１１０を形成する。封止樹脂１１０としては、例えば、フェライト等の磁性体のフィラーを含有するモールド樹脂等を用いることができる。なお、図７に示すコイル基板１Ｍの状態で個別領域Ｃ全体に封止樹脂１１０を形成し、次いで、封止樹脂１１０ごとコイル基板１Ｍを個別領域Ｃ毎に切断し、図８（ａ）の状態としてもよい。

次に、図８（ｂ）に示すように、めっき法やペースト塗布により、封止樹脂１１０の一方の側面、並びに上面及び下面の一部に銅（Ｃｕ）等からなる電極１２０を連続的に形成する。電極１２０の内壁面は、コイル基板１の一方の側面１ａから露出する接続部３３Ｂの側面（第１配線３１Ｂの側面及び第２配線３２Ｂの側面）と接し、両者は電気的に接続される。同様に、めっき法やペースト塗布により、封止樹脂１１０の他方の側面、並びに上面及び下面の一部に銅（Ｃｕ）等からなる電極１３０を連続的に形成する。電極１３０の内壁面は、コイル基板１の他方の側面１ｂから露出する接続部３７Ｂの側面（第３配線３５Ｂの側面及び第４配線３６Ｂの側面）と接し、両者は電気的に接続される。これにより、インダクタ１００が完成する。

このように、本実施の形態に係るコイル基板では、基板１０の一方の面に渦巻き状の第１配線３１Ａを形成し、第１配線３１Ａの側面との間に間隙Ｓ_２が形成されるように基板１０の一方の面に絶縁層である永久レジスト４１を形成する。そして、永久レジスト４１をダムとして利用し、間隙Ｓ_２を充填して第１配線３１Ａを被覆し、両側面が永久レジスト４１と接する第２配線３２Ａを、第１配線３１Ａよりも厚く形成して配線３３Ａとする。

この際、第１配線３１Ａは金属箔をフォトリソグラフィ法により加工して形成するため、微細配線の形成が可能である。又、永久レジスト４１をダムとして利用して第１配線３１Ａ上に電解めっき法により第２配線３２Ａを厚く積み上げるため、隣接する第２配線３２Ａ間を狭めても隣接する第２配線３２Ａ間が短絡することはない。そのため、従来よりも小さなサイズ（例えば、平面形状が１．６ｍｍ×０．８ｍｍ）で、渦巻き状の配線３３Ａの巻き数（ターン数）を増やすことが可能となる。又、第２配線３２Ａを厚く形成できるため、配線３３Ａの幅方向の断面積を増やすことが可能となり、インダクタの性能に直結する巻き線抵抗（配線３３Ａの抵抗）を低減できる。

又、基板１０の他方の面にも配線３３Ａと同様の渦巻き状の配線３７Ａを形成し、配線３３Ａと配線３７Ａとを基板１０を貫通する貫通電極３４を介して電気的に接続することで、更に、インダクタンスの向上を実現できる。

又、基板１０として可撓性を有する絶縁樹脂フィルム（例えば、ポリイミドフィルム等）を用いることで、リジッドの基板（例えば、ガラスエポキシ基板等）を用いる場合に比べて基板１０の厚さを薄くできるため、コイル基板１全体の厚さも薄くできる。

又、基板１０としてリール状（テープ状）の可撓性を有する絶縁樹脂フィルム（例えば、ポリイミドフィルム等）を用いることで、コイル基板１を基板１０上にリールトゥリールで製造することが可能となり、大量生産によるコイル基板１の低コスト化を実現できる。

なお、例えば、渦巻き状の第１配線を形成し、永久レジスト４１を形成せずに、第１配線を被覆する第２配線を、隣接する第２配線間が所定の間隙を有するように形成し、その後、間隙に絶縁樹脂を充填する方法も考えられる。しかしながら、この方法は、以下に示す理由により好適とはいえない。

すなわち、この方法では、間隙の制御が困難であり、間隙が狭くなると、隣接する第２配線間が短絡するおそれが生じる。又、配線（第１配線及び第２配線）の幅方向の断面形状が矩形状とはならず、上下端部よりも中央部が拡幅された略太鼓状の断面形状となる。又、配線（第１配線及び第２配線）の場所により、幅方向の断面積がばらつく。その結果、配線（第１配線及び第２配線）の抵抗が大きくなりインダクタンスが低下するため好適な方法ではない。一方、本実施の形態の方法では、配線（第１配線及び第２配線）の幅方向の断面形状が矩形状となるため、配線（第１配線及び第２配線）の抵抗が小さくなりインダクタンスを向上できる点で好適である。

以上、好ましい実施の形態について詳説したが、上述した実施の形態に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態に種々の変形及び置換を加えることができる。

１、１Ｍコイル基板
１ａコイル基板の一方の側面
１ｂコイル基板の他方の側面
１０基板
１０ｘ、１０ｙ貫通孔
１０ｚスプロケットホール
２１、２２接着層
３１Ａ、３１Ｂ第１配線
３２Ａ、３２Ｂ第２配線
３３Ａ、３７Ａ配線
３３Ｂ、３７Ｂ接続部
３４貫通電極
３５Ａ、３５Ｂ第３配線
３６Ａ、３６Ｂ第４配線
４１、４２永久レジスト
５１、５２保護層
１００インダクタ
１１０封止樹脂
１２０、１３０電極
３３０金属箔
５００マスク
Ｃ個別領域

Claims

基板と、
前記基板の一方の面に設けられた渦巻き状の配線と、
隣接する前記配線間に設けられた絶縁層と、を有し、
前記配線は、第１配線と、前記第１配線に積層され前記第１配線よりも厚い第２配線と、を備え、
前記第１配線の側面と前記絶縁層との間には間隙が形成され、
前記第２配線は、前記間隙を充填して前記第１配線を被覆し、両側面が前記絶縁層と接しているコイル基板。
前記配線の幅方向の断面形状が矩形状である請求項１記載のコイル基板。
前記配線上及び前記絶縁層上に絶縁性の保護層が設けられた請求項１又は２記載のコイル基板。
前記基板の他方の面に設けられた渦巻き状の他の配線と、
隣接する前記他の配線間に設けられた他の絶縁層と、を有し、
前記他の配線は、第３配線と、前記第３配線に積層され前記第３配線よりも厚い第４配線と、を備え、
前記第３配線の側面と前記他の絶縁層との間には間隙が形成され、
前記第４配線は、前記間隙を充填して前記第３配線を被覆し、両側面が前記他の絶縁層と接しており、
前記第１配線と前記第３配線とは、前記基板を貫通する貫通電極により電気的に接続されている請求項１乃至３の何れか一項記載のコイル基板。
前記配線の端部には、前記配線と一体に形成された接続部が設けられている請求項１乃至４の何れか一項記載のコイル基板。
請求項１乃至５の何れか一項記載のコイル基板となる複数の領域が基板上に配列されたコイル基板。
請求項５記載のコイル基板と、
前記接続部の一部を除いて前記コイル基板を被覆する封止樹脂と、
前記封止樹脂の外側に形成され、前記接続部の一部と電気的に接続された電極と、を有するインダクタ。
前記封止樹脂は磁性体を含有し、
前記封止樹脂は、前記基板を貫通する貫通孔内に充填されている請求項７記載のインダクタ。
基板の一方の面に、第１配線と、前記第１配線に積層され前記第１配線よりも厚い第２配線と、を備えた渦巻き状の配線を形成する工程を有し、
前記配線を形成する工程は、
前記基板の一方の面に渦巻き状の第１配線を形成する工程と、
前記第１配線の側面との間に間隙が形成されるように、前記基板の一方の面に絶縁層を形成する工程と、
前記間隙を充填して前記第１配線を被覆し、両側面が前記絶縁層と接する第２配線を形成する工程と、を有するコイル基板の製造方法。
コイル基板となる複数の領域が前記基板上に配列され、
各領域について前記配線を形成する工程を実行する請求項９記載のコイル基板の製造方法。