JP2015156432A - インダクタの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】層間剥離やクラック等の構造欠陥の発生を抑制することができるインダクタの製造方法を提供する。
【解決手段】非磁性の第１の樹脂シートにＣｕ箔を圧着する第１の工程と、前記Ｃｕ箔にエッチングを行うことにより導体を形成する第２の工程と、前記導体パターン上に非磁性の第２の樹脂シートを圧着する第３の工程と、前記第２の樹脂を貫通し前記導体パターンに通じるビア導体を形成するビア導体形成工程とを備える。さらに、第１〜第３の工程及びビア導体形成工程を含む製造方法により得られた積層体に対して、磁性粉入りの樹脂シート２２０ａ、２２０ｋを圧着及び熱硬化させることにより、コイル３０の外側に磁性を有する樹脂が設けられた本体を形成する工程を備える。
【選択図】図１８
【解決手段】非磁性の第１の樹脂シートにＣｕ箔を圧着する第１の工程と、前記Ｃｕ箔にエッチングを行うことにより導体を形成する第２の工程と、前記導体パターン上に非磁性の第２の樹脂シートを圧着する第３の工程と、前記第２の樹脂を貫通し前記導体パターンに通じるビア導体を形成するビア導体形成工程とを備える。さらに、第１〜第３の工程及びビア導体形成工程を含む製造方法により得られた積層体に対して、磁性粉入りの樹脂シート２２０ａ、２２０ｋを圧着及び熱硬化させることにより、コイル３０の外側に磁性を有する樹脂が設けられた本体を形成する工程を備える。
【選択図】図１８
Description
本発明は、インダクタの製造方法に関する。
従来のインダクタの製造法として、例えば、特許文献１に記載の積層インダクタの製造方法が知られている。この種の積層インダクタの製造方法（以下、従来の積層インダクタの製造方法と称す）では、積層体を構成するシート状のスラリーを積層・焼結する工程を含む。しかし、従来の積層インダクタの製造方法では、焼結の際に積層インダクタが高温に晒されるため、層間剥離やクラック等の構造欠陥が発生する虞があった。
そこで、本発明の目的は、層間剥離やクラック等の構造欠陥の発生を抑制することができるインダクタの製造方法を提供することである。
本発明の第１の形態に係るインダクタの製造方法は、
導体パターン及びビア導体により構成される螺旋状のコイルを内蔵したインダクタの製造方法であって、
非磁性の樹脂から成る第１の非磁性体層上に第１の導体層を圧着する第１の工程と、
圧着された前記第１の導体層にエッチングを行うことにより前記導体パターンを形成する第２の工程と、
前記導体パターン上に非磁性の樹脂から成る第２の非磁性体層を圧着する第３の工程と、
前記第１の非磁性体層又は前記第２の非磁性体層を貫通し、前記導体パターンに通じる前記ビア導体を形成するビア導体形成工程と、
前記第１の工程から前記第３の工程及び前記ビア導体形成工程を含む製造方法によって得られた前記コイルを内蔵した積層体を、磁性粉入り樹脂シートで挟み込むように圧着し、さらに該磁性粉入り樹脂シートを熱硬化させることにより、前記コイルの外側に磁性を有する樹脂が設けられた本体を形成する工程と、
を備えること、
を特徴とする。
導体パターン及びビア導体により構成される螺旋状のコイルを内蔵したインダクタの製造方法であって、
非磁性の樹脂から成る第１の非磁性体層上に第１の導体層を圧着する第１の工程と、
圧着された前記第１の導体層にエッチングを行うことにより前記導体パターンを形成する第２の工程と、
前記導体パターン上に非磁性の樹脂から成る第２の非磁性体層を圧着する第３の工程と、
前記第１の非磁性体層又は前記第２の非磁性体層を貫通し、前記導体パターンに通じる前記ビア導体を形成するビア導体形成工程と、
前記第１の工程から前記第３の工程及び前記ビア導体形成工程を含む製造方法によって得られた前記コイルを内蔵した積層体を、磁性粉入り樹脂シートで挟み込むように圧着し、さらに該磁性粉入り樹脂シートを熱硬化させることにより、前記コイルの外側に磁性を有する樹脂が設けられた本体を形成する工程と、
を備えること、
を特徴とする。
本発明の第２の形態に係るインダクタの製造方法は、
導体パターン及びビア導体により構成される螺旋状のコイルを内蔵したインダクタの製造方法であって、
非磁性の樹脂から成る第１の非磁性体層上に第１の導体層を圧着する第１の工程と、
圧着された前記第１の導体層にエッチングを行うことにより前記導体パターンを形成する第２の工程と、
前記導体パターン上に非磁性の樹脂から成る第２の非磁性体層を圧着する第３の工程と、
前記第２の非磁性体層上に第２の導体層を圧着する第４の工程と、
前記第２の導体層及び前記第２の非磁性体層を貫通し、前記導体パターンに通じるビアを形成する第５の工程と、
前記ビアにめっきを施し、前記ビア導体を形成する第６の工程と、
前記第６の工程の後に、前記第２の工程から前記第６の工程を繰り返すことによって得られた前記コイルを内蔵した積層体を、磁性粉入り樹脂シートで挟み込むように圧着し、さらに該磁性粉入り樹脂シートを熱硬化させることにより、前記コイルの外側に磁性を有する樹脂が設けられた本体を形成する工程と、
を備えること、
を特徴とする。
導体パターン及びビア導体により構成される螺旋状のコイルを内蔵したインダクタの製造方法であって、
非磁性の樹脂から成る第１の非磁性体層上に第１の導体層を圧着する第１の工程と、
圧着された前記第１の導体層にエッチングを行うことにより前記導体パターンを形成する第２の工程と、
前記導体パターン上に非磁性の樹脂から成る第２の非磁性体層を圧着する第３の工程と、
前記第２の非磁性体層上に第２の導体層を圧着する第４の工程と、
前記第２の導体層及び前記第２の非磁性体層を貫通し、前記導体パターンに通じるビアを形成する第５の工程と、
前記ビアにめっきを施し、前記ビア導体を形成する第６の工程と、
前記第６の工程の後に、前記第２の工程から前記第６の工程を繰り返すことによって得られた前記コイルを内蔵した積層体を、磁性粉入り樹脂シートで挟み込むように圧着し、さらに該磁性粉入り樹脂シートを熱硬化させることにより、前記コイルの外側に磁性を有する樹脂が設けられた本体を形成する工程と、
を備えること、
を特徴とする。
本発明に係るインダクタの製造方法では、インダクタの材料として、樹脂を用い、これを圧着し、硬化している。また、導体パターンの形成を導体層のエッチングにより行っている。さらに、磁性を有する部分を形成する際、磁性粉入り樹脂シートを用い、これを圧着し、硬化している。これにより、本発明の一の形態に係るインダクタの製造方法は、焼結等の高温の熱処理工程を含まない。従って、本発明の一の形態に係るインダクタの製造方法により製造されたインダクタでは、層間剥離やクラック等の構造欠陥の発生を抑制することができる。
本発明に係るインダクタの製造方法によれば、層間剥離やクラック等の構造欠陥の発生を抑制することができる。
以下に、一実施形態に係るインダクタの製造方法及びこれにより製造されるインダクタについて説明する。
（インダクタの概略構成 図１参照）
以下に、一実施形態に係るインダクタの製造方法により製造されたインダクタの構成について、図面を参照しながら説明する。なお、インダクタ１０の積層方向をｚ軸方向と定義し、ｚ軸方向から平面視したときに、インダクタの長辺に沿った方向をｘ軸方向と定義し、短辺に沿った方向をｙ軸方向と定義する。また、ｚ軸方向の正方向側に位置する面を上面と称し、ｚ軸方向の負方向側に位置する面を下面と称す。なお、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸は互いに直交している。
以下に、一実施形態に係るインダクタの製造方法により製造されたインダクタの構成について、図面を参照しながら説明する。なお、インダクタ１０の積層方向をｚ軸方向と定義し、ｚ軸方向から平面視したときに、インダクタの長辺に沿った方向をｘ軸方向と定義し、短辺に沿った方向をｙ軸方向と定義する。また、ｚ軸方向の正方向側に位置する面を上面と称し、ｚ軸方向の負方向側に位置する面を下面と称す。なお、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸は互いに直交している。
インダクタ１０は、本体２０、コイル３０及び外部電極４０ａ，４０ｂを備えている。また、インダクタ１０の形状は、図１に示すように、直方体である。
（本体の構成 図２参照）
本体２０は、磁性体（磁性粉入り樹脂等）や非磁性体（ガラスやアルミナ等及びその複合材料）から成る絶縁体を材料とする直方体状の部材である。また、本体２０内には、後述するコイル導体３２ｂ、３２ｄ、３２ｆ、３２ｈ、３２ｊが位置している。ここで、コイル導体３２ｂ、３２ｄ、３２ｆ、３２ｈ、３２ｊが位置している層と、コイル導体３２ｂ、３２ｄ、３２ｆ、３２ｈ、３２ｊが位置していない層とで本体２０を、便宜的に層状に分割すると、本体２０は、絶縁体層２２ａ〜２２ｋがｚ軸方向の正方向側からこの順に並ぶように構成されている。また、各絶縁体層２２ａ〜２２ｋは、ｚ軸方向から平面視したときに、長方形状を成している。
本体２０は、磁性体（磁性粉入り樹脂等）や非磁性体（ガラスやアルミナ等及びその複合材料）から成る絶縁体を材料とする直方体状の部材である。また、本体２０内には、後述するコイル導体３２ｂ、３２ｄ、３２ｆ、３２ｈ、３２ｊが位置している。ここで、コイル導体３２ｂ、３２ｄ、３２ｆ、３２ｈ、３２ｊが位置している層と、コイル導体３２ｂ、３２ｄ、３２ｆ、３２ｈ、３２ｊが位置していない層とで本体２０を、便宜的に層状に分割すると、本体２０は、絶縁体層２２ａ〜２２ｋがｚ軸方向の正方向側からこの順に並ぶように構成されている。また、各絶縁体層２２ａ〜２２ｋは、ｚ軸方向から平面視したときに、長方形状を成している。
絶縁体層２２ａは、図２に示すように、本体２０のｚ軸方向の正方向側の端部に位置する。また、絶縁体層２２ａは、磁性体から成る。
絶縁体層２２ｂは、絶縁体層２２ａの下面に位置し、磁性体から成る。なお、絶縁体層２２ｂには、後述するコイル導体３２ｂが位置する。
絶縁体層２２ｃは、絶縁体層２２ｂの下面に位置する。また、絶縁体層２２ｃは、磁性体から成る磁性体層２４ｃ、及び非磁性体から成る非磁性体層２６ｃにより構成されている。非磁性体層２６ｃは、絶縁体層２２ｃの外縁と平行に設けられた帯状の非磁性体層であり、ｚ軸方向から平面視したときに、略ロの字型の形状を成している。磁性体層２４ｃは、ｚ軸方向から平面視したときに、非磁性体層２６ｃの周囲、及び非磁性体層２６ｃのロの字の内側に設けられている。
絶縁体層２２ｄは、絶縁体層２２ｃの下面に位置し、磁性体から成る。なお、絶縁体層２２ｄには、後述するコイル導体３２ｄが位置する。
絶縁体層２２ｅは、絶縁体層２２ｄの下面に位置する。また、絶縁体層２２ｅは、磁性体から成る磁性体層２４ｅ、及び非磁性体から成る非磁性体層２６ｅにより構成されている。非磁性体層２６ｅは、絶縁体層２２ｅの外縁と平行に設けられた帯状の非磁性体層であり、ｚ軸方向から平面視したときに、略ロの字型の形状を成している。磁性体層２４ｅは、ｚ軸方向から平面視したときに、非磁性体層２６ｅの周囲、及び非磁性体層２６ｅのロの字の内側に設けられている。
絶縁体層２２ｆは、絶縁体層２２ｅの下面に位置し、磁性体から成る。なお、絶縁体層２２ｆには、後述するコイル導体３２ｆが位置する。
絶縁体層２２ｇは、絶縁体層２２ｆの下面に位置する。また、絶縁体層２２ｇは、磁性体から成る磁性体層２４ｇ、及び非磁性体から成る非磁性体層２６ｇにより構成されている。非磁性体層２６ｇは、絶縁体層２２ｇの外縁と平行に設けられた帯状の非磁性体層であり、ｚ軸方向から平面視したときに、略ロの字型の形状を成している。磁性体層２４ｇは、ｚ軸方向から平面視したときに、非磁性体層２６ｇの周囲、及び非磁性体層２６ｇのロの字の内側に設けられている。
絶縁体層２２ｈは、絶縁体層２２ｇの下面に位置し、磁性体から成る。なお、絶縁体層２２ｈには、後述するコイル導体３２ｈが位置する。
絶縁体層２２ｉは、絶縁体層２２ｈの下面に位置する。また、絶縁体層２２ｉは、磁性体から成る磁性体層２４ｉ、及び非磁性体から成る非磁性体層２６ｉにより構成されている。非磁性体層２６ｉは、絶縁体層２２ｉのｘ軸方向の正負両側の外縁及びｙ軸方向の負方向側の外縁と平行に設けられた帯状の非磁性体層であり、ｚ軸方向から平面視したときに、略コの字型の形状を成している。磁性体層２４ｉは、絶縁体層２２ｉにおいて、非磁性体層２６ｉが設けられている部分以外の部分に設けられている。
絶縁体層２２ｊは、絶縁体層２２ｉの下面に位置し、磁性体から成る。なお、絶縁体層２２ｊには、後述するコイル導体３２ｊが位置する。
絶縁体層２２ｋは、本体２０のｚ軸方向の負方向側の端部に位置する。また、絶縁体層２２ｋは、磁性体により構成されている。
（外部電極の構成 図１参照）
外部電極４０ａは、図１に示すように、本体２０のｘ軸方向の正方向側の表面及びその周囲の面の一部を覆うように設けられている。また、外部電極４０ｂは、本体２０のｘ軸方向の負方向側の表面及びその周囲の面の一部を覆うように設けられている。なお、外部電極４０ａ，４０ｂの材料は、Ａｕ，Ａｇ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ｎｉ等の導電性材料である。
外部電極４０ａは、図１に示すように、本体２０のｘ軸方向の正方向側の表面及びその周囲の面の一部を覆うように設けられている。また、外部電極４０ｂは、本体２０のｘ軸方向の負方向側の表面及びその周囲の面の一部を覆うように設けられている。なお、外部電極４０ａ，４０ｂの材料は、Ａｕ，Ａｇ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ｎｉ等の導電性材料である。
（コイルの構成 図２参照）
コイル３０は、図２に示すように、本体２０の内部に位置し、コイル導体３２ｂ，３２ｄ，３２ｆ，３２ｈ，３２ｊ及びビア導体３４ｂ，３４ｄ，３４ｆ，３４ｈにより構成されている。また、コイル３０は螺旋状を成しており、該螺旋の中心軸はｚ軸と平行である。つまり、コイル３０は、ｚ軸方向に進行しながら周回する螺旋状を成している。なお、コイル３０の材料は、Ａｕ，Ａｇ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ｎｉおよびそれらの合金等の導電性材料である。
コイル３０は、図２に示すように、本体２０の内部に位置し、コイル導体３２ｂ，３２ｄ，３２ｆ，３２ｈ，３２ｊ及びビア導体３４ｂ，３４ｄ，３４ｆ，３４ｈにより構成されている。また、コイル３０は螺旋状を成しており、該螺旋の中心軸はｚ軸と平行である。つまり、コイル３０は、ｚ軸方向に進行しながら周回する螺旋状を成している。なお、コイル３０の材料は、Ａｕ，Ａｇ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ｎｉおよびそれらの合金等の導電性材料である。
コイル導体３２ｂは、絶縁体層２２ｂの外縁と平行に設けられた線状の導体である。従って、コイル導体３２ｂは、ｚ軸方向から平面視したときに、略ロの字型の形状を成している。また、コイル導体３２ｂの下面は非磁性体層２６ｃと接している。そして、コイル導体３２ｂの一端は、絶縁体層２２ｂのｘ軸方向の正方向側の外縁から本体２０の表面に露出し、外部電極４０ａと接続されている。さらに、コイル導体３２ｂの他端は、絶縁体層２２ｂのｘ軸方向の正方向側の外縁とｙ軸方向の正方向側の外縁とが成す角近傍で、絶縁体層２２ｃをｚ軸方向に貫通するビア導体３４ｂと接続されている。
コイル導体３２ｄは、絶縁体層２２ｄの外縁と平行に設けられた線状の導体である。従って、コイル導体３２ｄは、ｚ軸方向から平面視したときに、略ロの字型の形状を成している。また、コイル導体３２ｄの上面は非磁性体層２６ｃと接し、コイル導体３２ｄの下面は非磁性体層２６ｅと接している。そして、コイル導体３２ｄの一端は、絶縁体層２２ｄのｘ軸方向の正方向側の外縁とｙ軸方向の正方向側の外縁とが成す角Ｃ１の近傍でビア導体３４ｂと接続されている。さらに、コイル導体３２ｄの他端は、角Ｃ１の近傍、かつ、コイル導体３２ｄの一端よりも絶縁体層２２ｄの中心寄りに位置しており、絶縁体層２２ｅをｚ軸方向に貫通するビア導体３４ｄと接続されている。
コイル導体３２ｆは，絶縁体層２２ｆの外縁と平行に設けられた線状の導体である。従って、コイル導体３２ｆは、ｚ軸方向から平面視したときに、略ロの字型の形状を成している。また、コイル導体３２ｆの上面は非磁性体層２６ｅと接し、コイル導体３２ｆの下面は非磁性体層２６ｇと接している。そして、コイル導体３２ｆの一端は、絶縁体層２２ｆのｘ軸方向の正方向側の外縁とｙ軸方向の正方向側の外縁とが成す角Ｃ２の近傍でビア導体３４ｄと接続されている．コイル導体３２ｆの他端は、角Ｃ２の近傍であって、コイル導体３２ｆの一端よりも絶縁体層２２ｆの外縁寄りに位置しており、絶縁体層２２ｇをｚ軸方向に貫通するビア導体３４ｆと接続されている。
コイル導体３２ｈは、絶縁体層２２ｈの外縁と平行に設けられた線状の導体である。従って、コイル導体３２ｈは、ｚ軸方向から平面視したときに、略ロの字型の形状を成している。また、コイル導体３２ｈの上面は非磁性体層２６ｇと接し、コイル導体３２ｈの下面は非磁性体層２６ｉと接している。そして、コイル導体３２ｈの一端は、絶縁体層２２ｈのｘ軸方向の正方向側の外縁とｙ軸方向の正方向側の外縁とが成す角Ｃ３の近傍でビア導体３４ｆと接続されている。さらに、コイル導体３２ｈの他端は、角Ｃ３の近傍、かつ、コイル導体３２ｈの一端よりも絶縁体層２２ｈの中心寄りに位置しており、絶縁体層２２ｉをｚ軸方向に貫通するビア導体３４ｈと接続されている。
コイル導体３２ｊは、絶縁体層２２ｊのｘ軸方向の正負両側の外縁及びｙ軸方向の負方向側の外縁と平行に設けられた線状の導体である。従って、コイル導体３２ｊは、ｚ軸方向から平面視したときに、略コの字型の形状を成している。また、コイル導体３２ｊの上面は非磁性体層２６ｉと接し、コイル導体３２ｊの下面は絶縁体層２２ｋと接している。そして、コイル導体３２ｊの一端は、絶縁体層２２ｊのｘ軸方向の正方向側の外縁とｙ軸方向の正方向側の外縁とが成す角の近傍でビア導体３４ｈと接続されている。さらに、コイル導体３２ｊの他端は、絶縁体層２２ｊのｘ軸方向の負方向側の外縁から本体２０の表面に露出し、外部電極４０ｂと接続されている。
（製造方法 図１、図３〜図２０参照）
第１実施例であるインダクタの製造方法について説明する。なお、以下では、一つのインダクタを対象とする製造方法について説明するが、実際には、複数の本体がつながったマザー本体を作製し、マザー本体をカットした後に外部電極４０ａ，４０ｂを形成して、複数のインダクタ１０を得る。
第１実施例であるインダクタの製造方法について説明する。なお、以下では、一つのインダクタを対象とする製造方法について説明するが、実際には、複数の本体がつながったマザー本体を作製し、マザー本体をカットした後に外部電極４０ａ，４０ｂを形成して、複数のインダクタ１０を得る。
まず、フィラー入り熱硬化性樹脂シート（以下、樹脂シートと称す）２６０ｍを準備する。樹脂シート２６０ｍに含まれるフィラーは、シリカ、シリコンカーバイド、アルミナ等の絶縁系の微小粒子が挙げられる。また、樹脂の主剤は、エポキシ系の樹脂等が挙げられる。
次に、図３に示すように、樹脂シート２６０ｍ上にＣｕ箔３２０ｊを載せ、Ｃｕ箔３２０ｊと樹脂シート２６０ｍとを圧着する。このとき、樹脂シート２６０ｍとＣｕ箔３２０ｊとの界面におけるガスの除去を行うために、真空多段プレス成型機用いることが好ましい。また、圧着の条件は、例えば、９０〜１８０℃の温度下で、真空引きを１〜３０分行い、さらに、０．５〜５ＭＰａにて１〜６０分加圧を行う。なお、ローラー又は高温プレス等の手段により圧着することも可能である。
圧着後、樹脂シート２６０ｍを硬化させるために熱処理を施す。該熱処理は、オーブン等の高温槽を用いて、例えば１３０〜２００℃の温度下で１０〜１２０分行う。
熱処理後、圧着したＣｕ箔３２０ｊを所望の厚みに調節するために、電解Ｃｕめっきを施す。具体的には、主成分が硫酸銅水溶液であるめっき浴を用いて、定電流モードでＣｕ箔上に電解Ｃｕめっきを施す。電解めっきを行うことで、インダクタの直流抵抗を所望の値にコントロールすることができる。また、めっきの密着性を確保するため、めっきの前処理として、酸性クリーナでＣｕ箔３２０ｊが圧着された樹脂シート２６０ｍを浸漬処理し、Ｃｕ箔３２０ｊ上の酸化被膜を除去することが望ましい。電解Ｃｕめっき後に、水洗及び乾燥を行う。この後、めっき形成後の基板そりの抑制を目的として、オーブン等の高温槽を用いて、例えば１５０〜２５０℃の温度下で６０〜１８０分の熱処理を行ってもよい。なお、本工程では、電解Ｃｕめっきに代えて、蒸着、スパッタ等の手段を用いてもよい。
厚みの調節を終えたＣｕ箔３２０ｊ上にレジストパターンＲＰ１を形成する。具体的には、図４に示すように、Ｃｕ箔３２０ｊ上にフィルムレジストＦＲ１をラミネートする。そして、フィルムマスクを通して、フィルムレジストＦＲ１に露光することにより、露光されたフィルムレジストが硬化する。フィルムレジストＦＲ１の硬化後に、炭酸ナトリウムを現像液として現像することで、硬化していないフィルムレジストＦＲ１を除去する。これにより、Ｃｕ箔３２０ｊ上に、図５に示すようなレジストパターンＲＰ１が形成される。その後、現像液を取り除くために、水洗及び乾燥を行う。なお、レジストパターンＲＰ１の形成工程では、事前に、レジストパターンＲＰ１とＣｕ箔３２０ｊとの密着性を向上させるために、バフ研磨機を用いてＣｕ箔３２０ｊの表面を粗面化し、水洗及び乾燥を行うのが望ましい。バフ研磨機は、大面積を均一に短時間で処理するので、生産性が高く、低コストで対応できるため、他の手段より優れている。また、粗面化の際に、バフ研磨に代えてミリング、エッチング等の手段を用いてもよい。
レジストパターンＲＰ１が形成されたＣｕ箔３２０ｊに対して、ウェットエッチングによりエッチングを行い、図６に示すように、レジストパターンＲＰ１に覆われていないＣｕ箔３２０ｊを除去する。このとき、ウェットエッチングは、エッチングレートも速く、狭小深部への侵入性も良いので、生産性が高い上に、高アスペクト比の電極形状を得ることができるため、他の手段より優れている。ここで、ウェットエッチングに代えて、ドライエッチングやミリング等を用いてもよい。
次に、ウェットエッチングに用いた溶液の残渣を除去するために、水洗を行う。さらに、Ｃｕ箔３２０ｊ上のレジストパターンＲＰ１を剥離液により剥離する。その後、剥離液の残渣を水洗により除去し、乾燥させる。この工程により、図７に示すように、インダクタ１０のコイル導体３２ｊに対応する導体パターンが樹脂シート２６０ｍ上に形成される。
導体パターンが形成された樹脂シート２６０ｍ上に、図８に示すように、Ｃｕ箔３２０ｈが圧着された樹脂シート２６０ｉを載せ圧着する。圧着の条件は、上記と同様に、真空多段プレス成型機用いて、９０〜１８０℃の温度下において、真空引きを１〜３０分行い、さらに、０．５〜５ＭＰａにて１〜６０分加圧を行う。このとき、積層・圧着された樹脂シート全体の厚みを調整するために、圧着量を規制するスペーサ−を用いてもよい。圧着後、樹脂シート２６０ｉを硬化させるために熱処理を施す。該熱処理は、オーブン等の高温槽を用いて、例えば１３０〜２００℃の温度下で１０〜１２０分行う。なお、本工程において圧着された樹脂シート２６０ｉは、後に、インダクタ１０の非磁性体層２６ｉとなり、Ｃｕ箔３２０ｈはコイル導体３２ｈとなる。また、本工程において、導体パターンが形成された樹脂シート２６０ｍ上に樹脂シート２６０ｉを圧着し、該樹脂シート２６０ｉ上にＣｕ箔３２０ｈを圧着してもよい。
前工程において圧着されたＣｕ箔３２０ｈ及び樹脂シート２６０ｉに対し、ビアを形成する。ビア導体形成工程では、まず、図９に示すように、Ｃｕ箔３２０ｈ上にレジストパターンＲＰ２を形成する。レジストパターンＲＰ２の形成は、Ｃｕ箔３２０ｈ表面の粗面化、フィルムレジストのラミネート、フィルムマスクを介しての露光、及び現像の順で行う。
次に、レジストパターンＲＰ２が形成されたＣｕ箔３２０ｈに対して、ウェットエッチングによりエッチングを行い、エッチング後にレジストパターンＲＰ２を除去する。これにより、図１０に示すように、Ｃｕ箔３２０ｈにビアの一部が形成される。そして、エッチングによりＣｕ箔３２０ｈが除去され、樹脂シート２６０ｉが露出した部分に対して、レーザを照射することによって、図１１に示すようなＣｕ箔３２０ｈ及び樹脂シート２６０ｉを貫通するビアを形成する。このとき、レーザは銅箔部に照射されても反射するため、銅箔に余計な貫通孔が開かない。従って、レーザ照射では、他の手段より安定した形状のビアを形成する事ができる。ただし、ドリル、溶解及びブラスト等を用いてビアを形成することも可能である。なお、レジストパターン形成及びエッチングにおける具体的な条件は、Ｃｕ箔３２０ｊに対して行った場合と同様である。
さらに、ビア形成によって発生したスミアを除去するために、デスミア処理を行う。
形成したビアにめっきを施し、Ｃｕ箔３２０ｈと樹脂シート２６０ｉの下面に位置するコイル導体３２ｊに対応する導体パターンとを接続するビア導体を形成する。ビアにめっきを施す工程では、まず、図１２に示すように、形成したビアの側面にシード層５０を形成する。このシード層５０を基にして、電解Ｃｕめっきを施すことで、図１３に示すような、Ｃｕ箔３２０ｈとコイル導体３２ｊに対応する導体パターンとを接続するビア導体を形成する。ここでめっきの材料としては、コイル導体の材料と同じＣｕであるこが望ましい。めっきはＣｕ箔３２０ｈ上にも形成されるため、Ｃｕ箔３２０ｈの厚みを所望の厚みに調節することができる。なお、本工程において形成されたビア導体は、ビア導体３４ｈに対応する。
ビア導体形成後に、Ｃｕ箔３２０ｊと同様、Ｃｕ箔３２０ｈをフォトリソ技術（レジストパターン形成及びエッチング）によって導体パターンを形成する。この後、Ｃｕ箔が圧着された樹脂シートをさらに圧着し、ビア及びビア導体および導体パターンの形成を行うという上記の工程を繰り返し、最後に樹脂シート２６０ｎを圧着することによって、図１４に示されるコイル３０を含む非磁性体から成る積層体が完成する。なお、積層体完成後に、バフ研磨、エッチングやグラインダ等により、積層体上下面の樹脂を除去する。これにより、積層体におけるコイル３０の上面及び下面の非磁性体層は、図１５に示すように、はぎ取られる。
次に、積層体の内部に位置するコイル３０の内周に対してサンドブラストを行い、図１６に示すように、貫通孔Ｈ１を形成する。サンドブラストは、物理的なスパッタリングを利用するため発熱量が少ないので、他の手段より優れている。また、サンドブラストに用いる研磨材はＡｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2等を用いることができる。さらに、ダイサー、レーザ及びブラスト等を用いて、図１７に示すように、コイル３０の外周側にある樹脂を除去する。これにより、本体２０を構成する非磁性体層２６ｃ，２６ｅ，２６ｇ，２６ｉが完成する。なお、貫通孔Ｈ１の形成は、レーザ、パンチング等を用いても可能である。
次に、コイル３０と非磁性体層２６ｃ，２６ｅ，２６ｇ，２６ｉのみとなった積層体を、図１８に示すように、磁性粉入り樹脂シート２２０ａ，２２０ｋで挟み、圧着する。樹脂シートに含まれる磁性粉は、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｒ合金、Ｆｅ（カルボニル）等の金属磁性材料が挙げられる。また、樹脂の主剤は、エポキシ系の樹脂等が挙げられる。そして、これにより、コイル３０の内側及び外側、並びに非磁性体層２６ｃ，２６ｅ，２６ｇ，２６ｉの内側及び外側に、磁性粉を含む樹脂シートが入り込み、絶縁体層２２ａ〜２２ｋを含む熱処理前の本体２０が形成される。その後、オーブン等の高温槽を用いて、例えば１３０〜２００℃の温度下で１０〜１２０分間熱処理することで、図１９に示すような本体２０が完成する。
最後に、本体２０の表面に外部電極４０ａ，４０ｂを形成する。まず、Ａｇを主成分とする導電性樹脂材料からなる電極ペーストを本体２０の表面に塗布する。次に、塗布した電極ペーストを、例えば、８０〜２００℃の温度下で５〜１２０分間熱処理する。さらに、形成された外部電極４０ａ，４０ｂの下地電極の表面にＮｉ／Ｓｎめっきを施すことにより、図２０に示すような、外部電極４０ａ，４０ｂが形成される。以上の工程により、インダクタ１０が完成する。なお、外部電極４０ａ，４０ｂは蒸着やスパッタ等の手段で形成してもよい。
（効果）
一実施形態に係るインダクタの製造方法（以下、本インダクタの製造方法と称す）では、層間剥離やクラック等の構造欠陥を抑制することができる。具体的には、本インダクタの製造方法では、インダクタ１０における非磁性体層を形成する際、樹脂から成る樹脂シートを用い、これを圧着し、硬化している。また、導体パターンの形成をＣｕ箔のエッチングにより行っている。さらに、磁性を有する部分を形成する際、金属磁性粉入り樹脂シートを用い、これを圧着し、硬化している。これにより、本インダクタの製造方法は、８００〜９００℃に達するような焼結などの高温の熱処理工程を含まない。従って、本インダクタの製造方法により製造されたインダクタ１０では、従来の積層インダクタの製造方法に対し、層間剥離やクラック等の構造欠陥の発生を抑制することができる。
一実施形態に係るインダクタの製造方法（以下、本インダクタの製造方法と称す）では、層間剥離やクラック等の構造欠陥を抑制することができる。具体的には、本インダクタの製造方法では、インダクタ１０における非磁性体層を形成する際、樹脂から成る樹脂シートを用い、これを圧着し、硬化している。また、導体パターンの形成をＣｕ箔のエッチングにより行っている。さらに、磁性を有する部分を形成する際、金属磁性粉入り樹脂シートを用い、これを圧着し、硬化している。これにより、本インダクタの製造方法は、８００〜９００℃に達するような焼結などの高温の熱処理工程を含まない。従って、本インダクタの製造方法により製造されたインダクタ１０では、従来の積層インダクタの製造方法に対し、層間剥離やクラック等の構造欠陥の発生を抑制することができる。
また、インダクタ１０では、磁性体層の材料として金属磁性材料が用いられている。このような材料が高温に晒されると、透磁率等の磁気特性に変化が生じる虞がある。しかし、本インダクタの製造方法は、焼結等の高温の熱処理工程を含まない。従って、本インダクタの製造方法により製造されたインダクタ１０では、熱処理による磁気特性の変化が生じにくい。
さらに、本インダクタの製造方法では、非磁性体から成る積層体完成後に、コイルの内周側に貫通孔を設け、これに磁性粉入りの樹脂を充填している。これにより、本インダクタの製造方法では、コイル導体間に非磁性体が設けられ、かつ、コイルの内周に磁性体が設けられたインダクタの製造を可能としている。
（変形例）
インダクタ１０の製造方法の変形例として、樹脂シート２６０ｍの両面からＣｕ箔及び樹脂シートを圧着して積層体を形成する方法が挙げられる。
インダクタ１０の製造方法の変形例として、樹脂シート２６０ｍの両面からＣｕ箔及び樹脂シートを圧着して積層体を形成する方法が挙げられる。
具体的には、まず、図２１に示すように、樹脂シート２６０ｍの両面にＣｕ箔３２０ｍ，３２０ｎを圧着する。圧着後、樹脂シート２６０ｍの硬化処理等の後に、図２２に示すように、Ｃｕ箔３２０ｍ、３２０ｎを接続するビア導体３４ｍを形成し、さらに、図２３に示すように、Ｃｕ箔３２０ｍ，３２０ｎそれぞれをエッチングして導体パターン３２ｍ、３２ｎを形成する。次に、図２４に示すように、Ｃｕ箔３２０ｐ，３２０ｑが圧着された樹脂シート２６０ｐ，２６０ｑを、導体パターン３２ｍ、３２ｎが形成された樹脂シート２６０ｐの両面から圧着する。そして、Ｃｕ箔３２０ｐと導体パターン３２ｍとを接続するビア導体、及びＣｕ箔３２０ｑと導体パターン３２ｎとを接続するビア導体を形成した後、導体パターンの形成、Ｃｕ箔が圧着された樹脂シートの圧着及びビア導体の形成を繰り返すことによって、コイル３０と非磁性体層２６ｃ，２６ｅ，２６ｇ，２６ｉを含む積層体を形成する。つまり、本変形例に係る製造方法では、インダクタ１０におけるｚ軸方向の中央に位置する非磁性体層となる樹脂シート２６０ｍから、ｚ軸方向の正負両側に向かって、導体パターン及び非磁性体層を形成していく。なお、エッチングや熱処理等の詳細な条件及び積層体の形成工程以外の内容は、第１実施例であるインダクタの製造方法に準ずる。
変形例に係るインダクタ１０の製造方法では、上述の通り、樹脂シート２６０ｍの両面からＣｕ箔及び樹脂シートを圧着して、コイル３０及び非磁性体層２６ｃ，２６ｅ，２６ｇ，２６ｉを形成している。従って、変形例に係るインダクタ１０の製造方法では、樹脂シート２６０ｍの一方の面のみに対して、Ｃｕ箔及び樹脂シートを圧着してコイル３０及び非磁性体層２６ｃ，２６ｅ，２６ｇ，２６ｉを形成する場合と比較して、製造工程を簡略化でき、結果として、製造コストの低減が可能である。
（その他の実施形態）
本発明に係るインダクタの製造方法は、前記実施形態に係るインダクタの製造方法に限らずその要旨の範囲内において変更可能である。例えば、エッチングの種類や貫通孔を設ける手段等は任意である。各工程で示した手段を組み合わせてもよい。
本発明に係るインダクタの製造方法は、前記実施形態に係るインダクタの製造方法に限らずその要旨の範囲内において変更可能である。例えば、エッチングの種類や貫通孔を設ける手段等は任意である。各工程で示した手段を組み合わせてもよい。
以上のように、本発明は、インダクタの製造方法に対して有用であり、磁性体と非磁性体と含むインダクタにおいて、層間剥離やクラック等の構造欠陥の発生を抑制することができる点において優れている。
１０ インダクタ
２０ 本体
２６ｃ，２６ｅ，２６ｇ，２６ｉ 非磁性体層
３０ コイル
３２ｂ，３２ｄ，３２ｆ，３２ｈ，３２ｊ コイル導体（導体パターン）
３４ｂ，３４ｄ，３４ｆ，３４ｈ ビア導体
３２０ｈ，３２０ｊ Ｃｕ箔（導体層）
２０ 本体
２６ｃ，２６ｅ，２６ｇ，２６ｉ 非磁性体層
３０ コイル
３２ｂ，３２ｄ，３２ｆ，３２ｈ，３２ｊ コイル導体（導体パターン）
３４ｂ，３４ｄ，３４ｆ，３４ｈ ビア導体
３２０ｈ，３２０ｊ Ｃｕ箔（導体層）
Claims (3)
- 導体パターン及びビア導体により構成される螺旋状のコイルを内蔵したインダクタの製造方法であって、
非磁性の樹脂から成る第１の非磁性体層上に第１の導体層を圧着する第１の工程と、
圧着された前記第１の導体層にエッチングを行うことにより前記導体パターンを形成する第２の工程と、
前記導体パターン上に非磁性の樹脂から成る第２の非磁性体層を圧着する第３の工程と、
前記第１の非磁性体層又は前記第２の非磁性体層を貫通し、前記導体パターンに通じる前記ビア導体を形成するビア導体形成工程と、
前記第１の工程から前記第３の工程及び前記ビア導体形成工程を含む製造方法によって得られた前記コイルを内蔵した積層体を、磁性粉入り樹脂シートで挟み込むように圧着し、さらに該磁性粉入り樹脂シートを熱硬化させることにより、前記コイルの外側に磁性を有する樹脂が設けられた本体を形成する工程と、
を備えること、
を特徴とするインダクタの製造方法。 - 導体パターン及びビア導体により構成される螺旋状のコイルを内蔵したインダクタの製造方法であって、
非磁性の樹脂から成る第１の非磁性体層上に第１の導体層を圧着する第１の工程と、
圧着された前記第１の導体層にエッチングを行うことにより前記導体パターンを形成する第２の工程と、
前記導体パターン上に非磁性の樹脂から成る第２の非磁性体層を圧着する第３の工程と、
前記第２の非磁性体層上に第２の導体層を圧着する第４の工程と、
前記第２の導体層及び前記第２の非磁性体層を貫通し、前記導体パターンに通じるビアを形成する第５の工程と、
前記ビアにめっきを施し、前記ビア導体を形成する第６の工程と、
前記第６の工程の後に、前記第２の工程から前記第６の工程を繰り返すことによって得られた前記コイルを内蔵した積層体を、磁性粉入り樹脂シートで挟み込むように圧着し、さらに該磁性粉入り樹脂シートを熱硬化させることにより、前記コイルの外側に磁性を有する樹脂が設けられた本体を形成する工程と、
を備えること、
を特徴とするインダクタの製造方法。 - 前記第６の工程の後であって前記本体を形成する工程前に、前記第２の工程から前記第６の工程を繰り返すことによって得られた前記コイルを内蔵した積層体に対して、前記コイルの内側に位置する樹脂を削り取り貫通孔を形成する貫通孔形成工程を備えること、
を特徴とする請求項２に記載のインダクタの製造方法。
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