JP2018019052A - インダクタの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
また、本発明者らは、上記知見を得た後、さらに検討を重ねて本発明を完成させるに至った。
[1] 導電体層を積層する第1の工程及び磁性体層を積層する第2の工程を少なくとも含むインダクタの製造方法であって、第1の工程又は第2の工程にミストCVD法を用いることを特徴とするインダクタの製造方法。
[2] 第1の工程を、前記導電体層の原料溶液を霧化し、得られたミストをキャリアガスを用いて前記基体近傍まで搬送し、ついで前記基体近傍で前記ミストを熱反応させて、前記基体上に前記導電体層を形成することにより行う前記[1]記載の製造方法。
[3] 前記導電体層の原料溶液が、金(Au)、銀(Ag)、白金(Pt)、銅(Cu)、鉄(Fe)、マンガン(Mn)、ニッケル(Ni)、パラジウム(Pd)、コバルト(Co)、ロジウム(Rh)、ルテニウム(Ru)、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、アルミニウム(Al)、亜鉛(Zn)、鉛(Pb)、レニウム(Re)、チタン(Ti)、スズ(Sn)、ガリウム(Ga)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ジルコニウム(Zr)及びインジウム(In)から選ばれる1種または2種以上の金属を含む前記[2]記載の製造方法。
[4] 第1の工程において用いられるキャリアガスが酸素又は不活性ガスである前記[2]又は[3]に記載の製造方法。
[5] 第1の工程における熱反応を、650℃以下の温度で行う前記[2]〜[4]のいずれかに記載の製造方法。
[6] 第2の工程を、前記磁性体層の原料溶液を霧化し、得られたミストをキャリアガスを用いて前記基体近傍まで搬送し、ついで前記基体近傍で前記ミストを熱反応させて、前記基体上に前記磁性体層を形成することにより行う前記[1]〜[5]のいずれかに記載の製造方法。
[7] 前記磁性体層の原料溶液が、金(Au)、銀(Ag)、白金(Pt)、銅(Cu)、鉄(Fe)、マンガン(Mn)、ニッケル(Ni)、パラジウム(Pd)、コバルト(Co)、ロジウム(Rh)、ルテニウム(Ru)、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、アルミニウム(Al)、亜鉛(Zn)、鉛(Pb)、ネオジム(Nd)、セリウム(Ce)、サマリウム(Sm)、タンタル(Ta)、バナジウム(V)、ニオブ(Nb)及びインジウム(In)から選ばれる1種または2種以上の金属を含む前記[6]記載の製造方法。
[8] 第2の工程における熱反応を、不活性ガス又は還元ガスの雰囲気下で行う前記[6]又は[7]に記載の製造方法。
[9] 第2の工程における熱反応を、650℃以下の温度で行う前記[6]〜[8]のいずれかに記載の製造方法。
導電体層の原料溶液は、霧化または液滴化が可能な材料を含んでいれば特に限定されず、無機材料であっても、有機材料であってもよいが、本発明においては、導電体層の原料溶液が、金属を含むのが好ましい。前記金属は、金属単体であっても、金属化合物であってもよく、本発明の目的を阻害しない限り特に限定されないが、金(Au)、銀(Ag)、白金(Pt)、銅(Cu)、鉄(Fe)、マンガン(Mn)、ニッケル(Ni)、パラジウム(Pd)、コバルト(Co)、ロジウム(Rh)、ルテニウム(Ru)、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、アルミニウム(Al)、亜鉛(Zn)、鉛(Pb)、レニウム(Re)、チタン(Ti)、スズ(Sn)、ガリウム(Ga)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ジルコニウム(Zr)及びインジウム(In)から選ばれる1種または2種以上の金属であるのが好ましい。
前記基体は、前記膜を支持できるものであれば特に限定されない。前記基体の材料も、本発明の目的を阻害しない限り特に限定されず、公知の基体であってよく、有機化合物であってもよいし、無機化合物であってもよい。前記基体の形状としては、どのような形状のものであってもよく、あらゆる形状に対して有効であり、例えば、平板や円板等の板状、繊維状、棒状、円柱状、角柱状、筒状、螺旋状、球状、リング状などが挙げられるが、本発明においては、基板が好ましい。基板の厚さは、本発明においては特に限定されない。
本発明においては、前記基体が、コランダム構造を有する基板材料を主成分とする下地基板であるのが好ましい。
前記霧化工程は、原料溶液を調整し、前記原料溶液を霧化してミストを発生させる。前記金属の配合割合は、特に限定されないが、原料溶液全体に対して、0.0001mol/L〜20mol/Lが好ましい。霧化手段は、前記原料溶液を霧化できさえすれば特に限定されず、公知の霧化手段であってよいが、本発明においては、超音波を用いる霧化手段であるのが好ましい。前記ミストは、初速度がゼロで、空中に浮遊するものが好ましく、例えば、スプレーのように吹き付けるのではなく、空間に浮かびガスとして搬送することが可能なミストであるのがより好ましい。ミストの液滴サイズは、特に限定されず、数mm程度の液滴であってもよいが、好ましくは50μm以下であり、より好ましくは1〜10μmである。
前記搬送工程では、前記キャリアガスによって前記ミストを前記基体へ搬送する。キャリアガスの種類としては、本発明の目的を阻害しない限り特に限定されず、例えば、酸素、オゾン、窒素やアルゴン等の不活性ガス、または水素ガスやフォーミングガス等の還元ガスなどが好適な例として挙げられる。本発明においては、前記キャリアガスが、酸素又は不活性ガスであるのがより好ましい。また、キャリアガスの種類は1種類であってよいが、2種類以上であってもよく、キャリアガス濃度を変化させた希釈ガス(例えば10倍希釈ガス等)などを、第2のキャリアガスとしてさらに用いてもよい。また、キャリアガスの供給箇所も1箇所だけでなく、2箇所以上あってもよい。キャリアガスの流量は、特に限定されないが、反応炉内での線速(より具体的には、反応炉は高温になっており、環境に依存して変化してしまうため、室温を仮定して換算される線速)で、0.1m/s〜100m/sが好ましく、1m/s〜10m/sがより好ましい。
成膜工程では、前記ミストを反応させて、前記基体表面の一部または全部に成膜する。前記反応は、前記ミストから膜が形成される反応であれば特に限定されないが、本発明においては、熱反応が好ましい。前記熱反応は、熱でもって前記ミストが反応すればそれでよく、反応条件等も本発明の目的を阻害しない限り特に限定されない。本工程においては、前記熱反応を、通常、溶媒の蒸発温度以上の温度で行うが、高すぎない温度以下が好ましく、650℃以下がより好ましい。また、熱反応は、本発明の目的を阻害しない限り、真空下、非酸素雰囲気下、還元ガス雰囲気下および酸素雰囲気下のいずれの雰囲気下で行われてもよく、また、大気圧下、加圧下および減圧下のいずれの条件下で行われてもよいが、本発明においては、大気圧下で行われるのが蒸発温度の計算が簡単になる等の点で好ましい。また、非酸素雰囲気下で行われるのも好ましく、不活性ガス又は還元ガスの雰囲気下で行われるのがより好ましい。なお、真空の場合には、蒸発温度を下げることができる。また、膜厚は成膜時間を調整することにより、設定することができる。
磁性体層の原料溶液は、霧化または液滴化が可能な材料を含んでいれば特に限定されず、無機材料であっても、有機材料であってもよいが、本発明においては、誘電体層又は絶縁体層の原料溶液が、金属を含むのが好ましい。前記金属は、金属単体であっても、金属化合物であってもよく、本発明の目的を阻害しない限り特に限定されないが、金(Au)、銀(Ag)、白金(Pt)、銅(Cu)、鉄(Fe)、マンガン(Mn)、ニッケル(Ni)、パラジウム(Pd)、コバルト(Co)、ロジウム(Rh)、ルテニウム(Ru)、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、アルミニウム(Al)、亜鉛(Zn)、鉛(Pb)、ネオジム(Nd)、セリウム(Ce)、サマリウム(Sm)、タンタル(Ta)、バナジウム(V)、ニオブ(Nb)及びインジウム(In)から選ばれる1種または2種以上の金属であるのが好ましく、軟磁性体の金属がより好ましい。
2a キャリアガス源
2b キャリアガス(希釈)源
3a 流量調節弁
3b 流量調節弁
4 ミスト発生源
4a 原料溶液
4b 原料微粒子
5 容器
5a 水
6 超音波振動子
6a 電極
6b 圧電体素子
6c 電極
6d 弾性体
6e 支持体
7 成膜室
8 ホットプレート
9 供給管
10 基板
16 発振器
19 ミストCVD装置
20 基板
21 サセプタ
22a キャリアガス供給手段
22b キャリアガス(希釈)供給手段
23a 流量調節弁
23b 流量調節弁
24 ミスト発生源
24a 原料溶液
25 容器
25a 水
26 超音波振動子
27 供給管
28 ヒーター
29 排気口
30 磁性体層
31 導電体層
Claims (9)
- 導電体層を積層する第1の工程及び磁性体層を積層する第2の工程を少なくとも含むインダクタの製造方法であって、第1の工程又は第2の工程にミストCVD法を用いることを特徴とするインダクタの製造方法。
- 第1の工程を、前記導電体層の原料溶液を霧化し、得られたミストをキャリアガスを用いて前記基体近傍まで搬送し、ついで前記基体近傍で前記ミストを熱反応させて、前記基体上に前記導電体層を形成することにより行う請求項1記載の製造方法。
- 前記導電体層の原料溶液が、金(Au)、銀(Ag)、白金(Pt)、銅(Cu)、鉄(Fe)、マンガン(Mn)、ニッケル(Ni)、パラジウム(Pd)、コバルト(Co)、ロジウム(Rh)、ルテニウム(Ru)、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、アルミニウム(Al)、亜鉛(Zn)、鉛(Pb)、レニウム(Re)、チタン(Ti)、スズ(Sn)、ガリウム(Ga)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ジルコニウム(Zr)及びインジウム(In)から選ばれる1種または2種以上の金属を含む請求項2記載の製造方法。
- 第1の工程において用いられるキャリアガスが酸素又は不活性ガスである請求項2又は3に記載の製造方法。
- 第1の工程における熱反応を、650℃以下の温度で行う請求項2〜4のいずれかに記載の製造方法。
- 第2の工程を、前記磁性体層の原料溶液を霧化し、得られたミストをキャリアガスを用いて前記基体近傍まで搬送し、ついで前記基体近傍で前記ミストを熱反応させて、前記基体上に前記磁性体層を形成することにより行う請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法。
- 前記磁性体層の原料溶液が、金(Au)、銀(Ag)、白金(Pt)、銅(Cu)、鉄(Fe)、マンガン(Mn)、ニッケル(Ni)、パラジウム(Pd)、コバルト(Co)、ロジウム(Rh)、ルテニウム(Ru)、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、アルミニウム(Al)、亜鉛(Zn)、鉛(Pb)、ネオジム(Nd)、セリウム(Ce)、サマリウム(Sm)、タンタル(Ta)、バナジウム(V)、ニオブ(Nb)及びインジウム(In)から選ばれる1種または2種以上の金属を含む請求項6記載の製造方法。
- 第2の工程における熱反応を、不活性ガス又は還元ガスの雰囲気下で行う請求項6又は7に記載の製造方法。
- 第2の工程における熱反応を、650℃以下の温度で行う請求項6〜8のいずれかに記載の製造方法。
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