JP2018046181A - インダクタおよびインダクタの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高出力かつ小型のインダクタを提供する。【解決手段】第１面および第１面に対向する第２面を有し、第１貫通孔および第２貫通孔を有する基板１１０と、基板の第１貫通孔に設けられた磁性体１２０と、基板の第２貫通孔に設けられ、磁性体の周りに渦巻き状に配置される配線１３０と、を備える。磁性体は、直方体、円柱、または中心部に空芯を有する円柱のうちいずれかを一以上有するものであってもよい。また、インダクタ１００において、配線は、第１配線および第２配線を有し、第１配線と第２配線とは、離間して設けられてもよい。【選択図】図１

Description

本開示は、インダクタおよびインダクタの製造方法に関する。

インダクタ（コイル）は、スイッチング電源やＤＣ／ＤＣコンバータなど、エネルギーを変換する回路として、または信号のフィルタとして広く用いられている。最近では、インダクタは、スマートフォンなどの携帯型端末にも広く用いられており、小型のインダクタに対するニーズが強い。例えば、特許文献１にはグリーンシートを用いた小型インダクタの製造方法が開示されている。また、特許文献２にはシリコン基板を用いた小型インダクタの製造方法が開示されている。

特開２０１１−２４９８３６号公報 特表２０１６−５０９３７３号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている製造方法では、インダクタの巻き数を増やすために、積層された配線が必要であり、インダクタの小型化が難しい。また、特許文献２に開示されている製造方法では、配線幅が大きく、高出力のインダクタを製造するときに、インダクタが大きくなってしまう。

このような課題に鑑み、本開示の実施形態における目的は、高出力かつ小型のインダクタを提供することにある。

本開示の一実施形態によると、第１面、および第１面に対向する第２面を有し、第１貫通孔および第２貫通孔を有する基板と、基板の第１貫通孔に設けられた磁性体と、基板の第２貫通孔に設けられ、磁性体の周りに渦巻き状に配置される配線と、を備えるインダクタが提供される。

上記インダクタにおいて、磁性体は、直方体、円柱、または中心部に空芯を有する円柱のうちいずれかを一以上有するものであってもよい。

上記インダクタにおいて、配線は、第１配線および第２配線を有し、第１配線と第２配線とは、離間して設けられてもよい。

上記インダクタにおいて、配線の幅は、１０μｍ以上１００μｍ未満であってもよい。

本開示の一実施形態によると、第１面、および第１面に対向する第２面を有し、第１貫通孔、および第１貫通孔の両側に配置された第２貫通孔を有する基板と、基板の第１貫通孔に設けられた磁性体と、基板の第２貫通孔に設けられた第１配線と、基板の第１面および磁性体上の第１絶縁層と、第１配線および第１絶縁層上の第２配線と、基板の第２面および磁性体上の第２絶縁層と、第１配線および第２絶縁層上の第３配線と、を備え、第１配線は、第２配線および第３配線と接続され、磁性体は、第１配線、第２配線、および第３配線により囲まれるインダクタが、提供される。

上記インダクタにおいて、磁性体は、一以上の第１貫通孔に設けられてもよい。

上記インダクタにおいて、磁性体は、基板の第１面と第１絶縁層との間に設けられた第２磁性体および基板の第２面と第２絶縁層との間に設けられた第３磁性体と、接続されてもよい。

上記インダクタにおいて、第１配線は、一定の間隔を有して並列に配置され、第２配線は、第１配線に対してある角度を有して、並列に配置され、第１配線と、第２配線と、第３配線とが、らせん形状を構成してもよい。

上記インダクタにおいて、第１配線および第２配線の少なくとも一方は、蛇状の形状を有してもよい。

上記インダクタにおいて、第１配線および第２配線の少なくとも一方は、渦巻き状の形状を有してもよい。

上記インダクタにおいて、第１配線および第２配線の少なくとも一方は、複数の導電層により構成され、複数の導電層は、蛇状の形状を有してもよい。

上記インダクタにおいて、第１配線および第２配線の少なくとも一方は、複数の導電層により構成され、らせん形状を有してもよい。

上記インダクタにおいて、第１配線および第２配線の線幅は、５μｍ以上１００μｍ未満であってもよいし、第３配線の線幅は、１０μｍ以上１００μｍ未満であってもよい。

本開示の一実施形態によると、第１面、および第１面に対向する第２面を有する基板に、第１貫通孔を形成し、基板の第１貫通孔の周りに、渦巻き状の第２貫通孔を形成し、基板の第１面および第２面上に、第２貫通孔を塞ぐように、レジストを形成し、第１貫通孔に磁性体を形成し、レジストを除去し、第２貫通孔に第１配線を形成することを含む、インダクタの製造方法が、提供される。

本開示の一実施形態によると、第１面、および第１面に対向する第２面を有する基板に、第１貫通孔を形成し、基板の第１貫通孔の両側に第２貫通孔を形成し、基板の第１面および第２面に、第２貫通孔を塞ぐように、レジストを形成し、第１貫通孔に磁性体を形成し、レジストを除去し、第２貫通孔に第１配線を形成し、基板の第１面、磁性体、および第１配線上に第１絶縁層を形成し、基板の第２面、磁性体、および第１配線上に第２絶縁層を形成し、第１絶縁層に第１配線と重畳するように第１開孔部を形成し、第２絶縁層に第１配線と重畳するように第２開孔部を形成し、第１配線と接続するように第１開孔部および第１絶縁層上に第２配線を形成し、第１配線と接続するように第２開孔部および第２絶縁層上に第３配線を形成することを含む、インダクタの製造方法が、提供される。

上記インダクタの製造方法において、第１絶縁層を形成する前に、基板の第１面上に第２磁性体を形成し、第２絶縁層を形成する前に、基板の第２面上に第３磁性体を形成し、磁性体と、第２磁性体と、第３磁性体とを接続してもよい。

上記インダクタの製造方法において、第１貫通孔の孔径は、１０μｍ以上１００μｍ未満であってもよい。

上記インダクタの製造方法において、磁性体は、塗布法により形成されてもよい。

上記インダクタの製造方法において、第１配線は、銅を含んでもよい。

上記インダクタの製造方法において、第１配線は、めっき法により形成されてもよい。

本開示の一実施形態によると、高出力かつ小型のインダクタを提供することができる。

本開示の一実施形態に係るインダクタを説明する断面図および上面図である。 本開示の一実施形態に係るインダクタを説明する断面図および上面図である。 本開示の一実施形態に係るインダクタを説明する断面図および上面図である。 本開示の一実施形態に係るインダクタを説明する断面図および上面図である。 本開示の一実施形態に係るインダクタを説明する断面図および上面図である。 本開示の一実施形態に係るインダクタの製造方法を説明する断面図である。 本開示の一実施形態に係るインダクタの製造方法を説明する断面図である。 本開示の一実施形態に係るインダクタの製造方法を説明する断面図である。 本開示の一実施形態に係るインダクタを説明する断面図および上面図である。 本開示の一実施形態に係るインダクタの製造方法を説明する断面図である。 本開示の一実施形態に係るインダクタの製造方法を説明する断面図である。 本開示の一実施形態に係るインダクタの製造方法を説明する断面図である。 本開示の一実施形態に係るインダクタを説明する断面図および上面図である。 本開示の一実施形態に係るインダクタを説明する断面図および上面図である。 本開示の一実施形態に係るインダクタを説明する断面図および上面図である。 本開示の一実施形態に係るインダクタを説明する上面図である。 本開示の一実施形態に係るインダクタを説明する断面図および上面図である。 本開示の一実施形態に係るインダクタを含んだ半導体装置を説明する断面図である。 本開示の一実施形態に係るインダクタを含んだ半導体装置を含む電気機を説明する斜視図である。 本開示の一実施形態に係るインダクタを説明する断面図および上面図である。

以下、本開示の各実施形態に係るインダクタおよび配線基板の製造方法等について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に示す各実施形態は本開示の実施形態の一例であって、本開示はこれらの実施形態に限定して解釈されるものではない。なお、本実施形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号または類似の符号（数字の後にＡ、Ｂ等を付しただけの符号）を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、図面の寸法比率は説明の都合上実際の比率とは異なったり、構成の一部が図面から省略されたりする場合がある。また、説明の都合上、同一の構造、材料に対して、異なる符号（基板１１０、基板１１１０、基板２１１０、および基板３１１０など）を用いる場合がある。

＜第１実施形態＞
（１−１．インダクタの構成）
図１（Ａ）にインダクタ１００の断面図、および図１（Ｂ）にインダクタ１００の断面図を示す。図１（Ａ）に示すように、インダクタ１００は、基板１１０と、磁性体１２０と、配線１３０と、を備える。基板１１０は、第１面（上面）、および第１面（上面）に対向する第２面（下面）を有し、貫通孔（後述する貫通孔１１５、貫通孔１１７）を有する。磁性体１２０は、貫通孔１１５に設けられる。配線１３０は、貫通孔１１７に設けられる。

図１（Ｂ）に示すように、インダクタ１００において、配線１３０は、磁性体１２０の周りに、渦巻き状に配置されている。

基板１１０には、高抵抗な材料が用いられる。例えば、基板１１０には、石英ガラス基板、ソーダガラス基板、ホウ珪酸ガラス基板、無アルカリガラス基板、サファイア基板、シリコン基板、炭化シリコン基板、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）基板、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）基板、ジルコニア（ＺｒＯ_２）基板、アクリルまたはポリカーボネートなどを含む樹脂基板、またはこれらの基板が積層されたものが用いられる。基板１１０の板厚は、２００μｍ以上４００μｍ未満としてもよい。

磁性体１２０には、強磁性を有する材料が用いられる。例えば、磁性体１２０として鉄（Ｆｅ）を用いてもよい。

配線１３０には、例えば銅（Ｃｕ）を含む材料を用いてもよい。配線１３０の線幅は、１０μｍ以上、１００μｍ未満としてもよい。

なお、磁性体１２０の形状は、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、直方体であってもよい。また、磁性体１２０の形状は、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、円柱状としてもよい。また、磁性体１２０の形状は、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、中心部に空芯を有する円柱であってもよい。

また、磁性体１２０の形状は、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように磁性体１２０を複数有してもよい。なお、磁性体１２０は、直方体であってもよいし、円柱でもよい。

また、図５に示すように、インダクタ１０４は、配線１３０の他、配線１３２を有してもよい。このとき、配線１３０と、配線１３２とは、離間して設けられる。

（１−２．インダクタの製造方法）
次に、図１に示したインダクタ１００の製造方法を図６乃至図８を用いて説明する。

図６（Ａ）に示すように、第１面（上面）、および第１面（上面）に対向する第２面（下面）を有する基板１１０を用いる。例えば、基板１１０には、石英ガラス基板、ソーダガラス基板、ホウ珪酸ガラス基板、無アルカリガラス基板、サファイア基板、シリコン基板、炭化シリコン基板、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）基板、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）基板、ジルコニア（ＺｒＯ_２）基板、アクリルまたはポリカーボネートなどを含む樹脂基板、またはこれらの基板が積層されたものが用いられる。

次に、図６（Ｂ）に示すように、基板１１０に貫通孔１１５、貫通孔１１７を形成する。貫通孔１１５、貫通孔１１７は、例えば、基板１１０に対してレーザー照射法（レーザーアブレーション法と呼ぶことができる）を用いることにより形成することができる。レーザーには、エキシマレーザー、ネオジウム：ヤグレーザー（Ｎｄ：ＹＡＧ）レーザー、フェムト秒レーザー等が用いられる。エキシマレーザーを用いる場合、紫外領域の光が照射される。例えば、エキシマレーザーにおいて塩化キセノンを用いる場合、波長が３０８ｎｍの光が照射される。また、Ｎｄ：ＹＡＧレーザーを用いる場合、波長が１０６４ｎｍの基本波、波長が５３２ｎｍの第２高調波、または波長が３５５ｎｍの第３高調波等が照射される。なお、レーザーによる照射径は、１０μｍ以上１００μｍ未満としてもよい。貫通孔１１５、貫通孔１１７を形成する際、例えば、まず貫通孔１１５を形成し、次に貫通孔１１５の周りに、渦巻き状となるように貫通孔１１７を形成してもよい。上述した貫通孔１１５、貫通孔１１７の形成方法は、例えば、ガラス基板に対して行う場合、ＴＧＶ（Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｇｌａｓｓ Ｖｉａ）法とも呼ぶことができる。貫通孔１１５の孔径は、１０μｍ以上１００μｍ未満の範囲で適宜変えることができる。また、貫通孔１１５は、複数設けてもよい。

なお、貫通孔１１５、貫通孔１１７の形成は、レーザー照射法に限定されず、反応性イオンエッチング法、深堀り反応性イオンエッチング法などのドライエッチング法や、ウェットエッチング法を用いてもよいし、レーザー照射法とウェットエッチング法を組み合わせて用いてもよい。ウェットエッチング法のためのエッチング液としては、フッ化水素（ＨＦ）、硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）、硝酸（ＨＮＯ_３）、塩酸（ＨＣｌ）のいずれか、またはこれらのうちの混合物を用いることができる。レーザー照射法とウェットエッチング法を組み合わせた場合、具体的には、まずレーザー照射によって基板１１０の貫通孔１１５、貫通孔１１７が形成されるべき領域に変質層を形成する。続いて、基板１１０をフッ化水素などに浸漬して、変質層をエッチングする。これによって、基板１１０に貫通孔１１５および貫通孔１１７を形成することができる。

次に、図７（Ａ）に示すように、基板１１０の第１面および第２面上に、貫通孔１１７を塞ぐように、レジスト１１９を形成する。レジスト１１９は、例えば、ドライフィルムレジストが用いられる。

次に、図７（Ｂ）示すように、貫通孔１１５に対して、磁性を有する導電体である磁性体１２０を形成する。このとき、磁性を有する導電体としては、鉄（Ｆｅ）の他、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、フェライトを含んでもよい。磁性を有する導電体は、単体でもよいし、合金でもよい。また、磁性を有する導電体にホウ素を含んでもよい。磁性体１２０は、磁性を有する材料をペーストに含ませた塗布法により、形成されてもよい。また、磁性体１２０は、電解めっき法等で充填して形成されてもよい。

次に、図８（Ａ）に示すように、レジスト１１９を剥離除去する。レジスト１１９は、物理的に除去してもよいし、剥離液を用いて化学的に除去してもよい。

次に、図８（Ｂ）に示すように、貫通孔１１７に配線１３０を形成する。配線１３０には、銅（Ｃｕ）の他、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、錫（Ｓｎ）などが含まれる。配線１３０は、例えば、めっき法により形成されてもよい。このとき、配線１３０には、充填めっきがされてもよいし、コンフォーマルめっきがされてもよい。例えば、銅（Ｃｕ）を用いて、配線１３０を形成する場合、基板１１０の第１面、第２面、および貫通孔１１７にスパッタリング法により銅（Ｃｕ）の薄膜を形成する。次に、上記銅（Ｃｕ）薄膜をシード層として、電解めっき法により銅（Ｃｕ）膜を形成する。最後に、基板１１０の第１面および第２面に形成された銅（Ｃｕ）膜を化学機械研磨（ＣＭＰ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）法により、基板１１０の第１面および第２面上の銅（Ｃｕ）を除去することにより、配線１３０が形成される。

以上述べた製造方法を用いることで、インダクタ１００を形成することができる。なお、磁性体１２０により形成される磁気コアの径は、レーザー照射時のレーザーのスポット径、照射回数、照射時間、またはエッチングの処理条件（例えばエッチング液の種類、濃度、時間、混合比率など）を管理することにより制御することができる。また、配線１３０の線幅も同様に制御することで小さくすることができ、配線１３０によって構成されるコイルの巻き数も増やすことができる。これらにより、インダクタのインダクタンスを向上させつつ、小型化が可能となる。インダクタンスの向上は、インダクタのＱ値を高めることにつながり、高出力かつ小型化したインダクタを提供することが可能となる。

なお、図４（Ｂ）のように磁性体１２０を複数有する場合、磁性体１２０を一つ有する場合に比べて、インダクタの断面積を大きくしつつ、磁性体１２０形成時の磁性を有する導電体の使用量を抑えることができ、製造コストを抑えることができる

＜第２実施形態＞
（２−１．インダクタの構成）
次に、構造の異なるインダクタについて説明する。なお、第１実施形態において示した構造、材料、および方法については、その説明を援用する。

図９（Ａ）に示すように、インダクタ１１００は、基板１１１０、磁性体１１２０、配線１１３０の他、絶縁層１１４０、絶縁層１１５０、配線１１６０、および配線１１７０を備える。基板１１１０は、第１面（上面）、および第１面（上面）に対向する第２面（下面）を有し、貫通孔（後述する貫通孔１１１５、貫通孔１１１７）を有する。磁性体１１２０は、インダクタ１１００の磁気コア用の第１貫通孔（後述する貫通孔１１１５）に設けられる。配線１１３０は、インダクタのコイル用の第２貫通孔（後述する貫通孔１１１７）に設けられる。絶縁層１１４０は、基板１１１０の第１面および磁性体１１２０上に設けられる。絶縁層１１５０は、基板１１１０の第２面および磁性体１１２０上に設けられる。配線１１６０は、配線１１３０および絶縁層１１４０上に設けられる。配線１１７０は、配線１１３０および絶縁層１１５０上に設けられる。配線１１３０は、配線１１６０および配線１１７０と接続される。磁性体１１２０は、配線１１３０、配線１１６０、および配線１１７０により囲まれる。

配線１１６０および配線１１７０には、配線１１３０と同様の材料を用いることができる。なお、配線１１６０および配線１１７０の配線の線幅は、５μｍ以上１００μｍ未満であってもよいし、配線１１３０は、１０μｍ以上１００μｍ未満であってもよい。

絶縁層１１４０には、有機樹脂が用いられる。例えば、絶縁層１１４０にはポリイミド、アクリル、エポキシ、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）などの有機樹脂を用いてもよい。また、絶縁層１１４０には、有機樹脂の他、シリカを含む有機無機ハイブリッド樹脂を用いてもよいし、プラズマＣＶＤ法により形成された酸化シリコン、窒化シリコン等の無機膜を用いてもよい。また、絶縁層１１５０にも絶縁層１１４０と同様の材料を用いることができる。

図９（Ｂ）に示すように、配線１１６０は、一定の間隔を有して並列して配置されている。また、配線１１７０は、配線１１６０に対してある角度を有して並列に配置されている。この配置をとることにより、配線１１３０と、配線１１６０と、配線１１７０とが、磁性体１１２０の周りに、らせん形状を構成する。

上記構造を有する場合、配線１１６０どうしの間隔および配線１１７０どうしの間隔を狭めることにより、または配線１１６０または配線１１７０の線幅を小さくすることにより、インダクタ１１００の巻き数を増やすことができ、またはインダクタ１１００の小型化が可能となる。また、基板１１１０の厚みに応じて磁性体１１２０の太さを調整することができ、インダクタンスを高めることができる。したがって、インダクタ１１００の高出力、かつ小型化が可能である。

（２−２．インダクタの製造方法）
次に、インダクタ１１００の製造方法を図１０乃至図１２に示す。

まず、図１０（Ａ）に示すように、第１面（上面）および第１面に対向する第２面（下面）を有する基板１１１０に貫通孔１１１５を形成し、さらに貫通孔１１１５の両側に貫通孔１１１７を形成する。次に、図１０（Ｂ）に示すように、基板１１１０の第１面および第２面上に、貫通孔１１１７を塞ぐように、レジスト１１１９を形成し、磁性を有する導電体（例えば鉄（Ｆｅ））を形成することにより磁性体１１２０を形成する。磁性体１１２０形成後、レジスト１１１９を剥離除去する。

次に、図１１（Ａ）に示すように、貫通孔１１１７に、導電体（例えば銅（Ｃｕ））を形成することにより、配線１１３０を形成する。次に、図１１（Ｂ）に示すように、基板１１１０の第１面、磁性体１１２０、および配線１１３０上に絶縁層１１４０を形成し、基板１１１０の第２面、磁性体１１２０、および配線１１３０上に絶縁層１１５０を形成する。絶縁層１１４０は、印刷法、塗布法、またはディッピング法を用いて形成される。絶縁層１１４０には、絶縁層１１４０にはポリイミド、アクリル、エポキシ、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）などの有機樹脂を用いてもよい。また、絶縁層１１４０には、有機樹脂の他、シリカを含む有機無機ハイブリッド樹脂を用いてもよいし、プラズマＣＶＤ法により形成された酸化シリコン、窒化シリコン等の無機膜を用いてもよい。絶縁層１１５０は、絶縁層１１４０と同様の材料、方法により形成される。

次に、図１２（Ａ）に示すように、絶縁層１１４０に配線１１３０と重畳するように開孔部１１４５を形成する。また、絶縁層１１５０に配線１１３０と重畳するように開孔部１１５５を形成する。開孔部１１４５は、リソグラフィ法またはレーザー照射法により形成されてもよい。開孔部１１５５は、開孔部１１４５と同様の方法により形成されてもよい。

次に、図１２（Ｂ）に示すように、配線１１３０と接続するように、開孔部１１４５および絶縁層１１４０上に、配線１１６０を形成する。また、配線１１３０と接続するように、開孔部１１５５および絶縁層１１５０上に、配線１１７０を形成する。配線１１６０は、めっき法、スパッタリング法、またはＣＶＤ法により形成されてもよい。例えば、配線１１６０に銅（Ｃｕ）を用いる場合、スパッタリング法に銅シード膜を形成し、さらにめっき法により銅（Ｃｕ）膜を厚く形成してもよい。また、配線１１６０は、リソグラフィ法により所定の形状に加工することができる。配線１１７０は、配線１１６０と同様の方法により形成されてもよい。

上記製造方法により、図９に示したインダクタ１１００を形成することができる。

なお、図１３（Ａ）に示すように、磁性体１１２０は、複数の磁気コア用の第１貫通孔（貫通孔１１１５）に設けられてもよい。また、磁性体１１２０に加えて、基板１１１０の第１面と、絶縁層１１４０との間に磁性体１１２２が設けられてもよいし、基板１１１０の第２面と、絶縁層１１５０との間に磁性体１１２４が設けられてもよい。磁性体１１２２は、絶縁層１１４０を形成する前に、絶縁基板１１１０の第１面上に形成される。磁性体１１２４は、絶縁層１１５０を形成する前に、基板１１１０の第２面上に形成される。磁性体１１２０と、磁性体１１２２と、磁性体１１２４とは、接続されてもよい。また、配線１１３０と、配線１１６０との間に配線１１８０をさらに設けられてもよいし、配線１１３０と、配線１１７０との間に配線１１９０をさらに設けられてもよい。

図１３に示す形状を有する場合、図９に示す構造に比べて、配線１１３０、配線１１６０、配線１１７０、配線１１８０、および配線１１９０により形成される配線コイルの断面積を変えることなく、磁性体１１２０形成時の磁性を有する導電体の使用量を抑えることができ、製造コストを下げることができる。したがって、インダクタの性能を落とすことなく、安価で小型のインダクタを提供することができる。

（２−３．異なる構造のインダクタ）
図１４に示すインダクタ２１００においては、絶縁層２１４０および絶縁層２１５０上に設けられた配線２１６０および配線２１７０が蛇状の形状を有している。なお、配線２１６０および配線２１７０の少なくとも一方が、蛇状の形状を有してもよいし、渦巻き状の形状を有してもよい。

また、図１５に示すインダクタ３１００においては、基板３１１０の第１面上に絶縁層３１４０、配線３１６０、絶縁層３２００が設けられる。配線３１６０は、導電層３１６１、導電層３１６３、および導電層３１６５により構成される。絶縁層３２００は、絶縁層３２０１、絶縁層３２０２、絶縁層３２０３、絶縁層３２０４、絶縁層３２０５、および絶縁層３２０６を含む。導電層３１６１は、絶縁層３２０１の開孔部に設けられる。導電層３１６３は、絶縁層３２０３の開孔部に設けられる。導電層３１６５は、絶縁層３２０５の開孔部に設けられる。導電層３１６１と、導電層３１６３との間には絶縁層３２０２が設けられる。導電層３１６３と、導電層３１６５との間には、絶縁層３２０４が設けられる。基板３１１０の第２面上には、絶縁層３１５０および配線３１７０が設けられる。導電層３１６１（図１６（Ａ）参照）、導電層３１６３（図１６（Ｂ）参照）、導電層３１６５（図１６（Ｃ）参照）および配線３１７０は、それぞれ蛇状の形状を有しており、配線３１３０、配線３１８０および配線３１９０を介して、端子（導電層３１６７）と接続されている。なお、図１５では、配線３１６０のみ複数の導電層で構成されているが、配線３１６０および配線３１７０の少なくとも一方が、複数の導電層により構成されてもよい。

また、図１７に示すインダクタ３１０１は、基板３１１０の第１面上に絶縁層３１４０、配線３１６０、および絶縁層３２００を有し、基板３１１０の第２面上に絶縁層３１５０、配線３１７０、および絶縁層３２１０を有する。配線３１６０は、導電層３１６１、導電層３１６２、導電層３１６３、導電層３１６４、および導電層３１６５により構成され、それぞれ接続されている。導電層３１６１は、絶縁層３２０１の開孔部に設けられる。導電層３１６２は、絶縁層３２０２の開孔部に設けられる。導電層３１６３は、絶縁層３２０３の開孔部に設けられる。導電層３１６４は、絶縁層３２０４の開孔部に設けられる。導電層３１６５は、絶縁層３２０５の開孔部に設けられる。また、配線３１７０は、導電層３１７１、導電層３１７２、導電層３１７３、および導電層３１７４を有し、それぞれ接続されている。導電層３１７１は、絶縁層３２１１の開孔部に設けられる。導電層３１７２は、絶縁層３２１２の開孔部に設けられる。導電層３１７３は、絶縁層３２１３の開孔部に設けられる。導電層３１７４は、絶縁層３２１４の開孔部に設けられる。配線３１６０と、配線３１７０とは、配線３１３０、配線３１８０、および配線３１９０を介して端子（導電層３１６６）と接続され、磁性体３１２０の周りに、らせん形状を有する。なお、図１７では、配線３１６０および配線３１７０が複数の導電層で構成されているが、配線３１６０および配線３１７０の一方が、複数の導電層により構成されてもよい。

＜第３実施形態＞
本実施形態では、第１実施形態、第２実施形態で説明したインダクタを含んだ半導体装置について説明する。

図１８は、半導体装置５００の断面図である。図１８において、半導体装置５００は、インダクタ６００およびトランジスタを含むチップ化された半導体回路基板６１０と、配線基板７００と、パッケージ基板８００とを有する。半導体回路基板６１０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）としての機能、および記憶装置としての機能を有する。配線基板７００は、インターポーザとしての機能を有する。インダクタ６００および半導体回路基板６１０と、配線基板７００とは、金バンプ６５０などを用いて接続される。また、インダクタ６００と、半導体回路基板６１０との間はモールド樹脂によって封止されていてもよい。また、配線基板７００と、パッケージ基板８００とは、錫、銀などを含むはんだバンプ７５０などを用いて接続される。また、配線基板７００と、パッケージ基板８００との間隙には、アンダーフィル樹脂が充填されることにより封止されてもよい。半導体装置５００において、インダクタ６００は、電圧安定用途に用いてもよいし、ノイズ消去用途に用いてもよいし、信号フィルタに用いてもよい。

＜第４実施形態＞
本実施形態では、第３実施形態において説明した半導体装置５００を電気機器に適用した例について説明する。

図１９は、電気機器を説明する図である。インダクタ６００を含んだ半導体装置５００は、例えば、携帯端末（携帯電話、スマートフォンおよびノート型パーソナルコンピュータ、ゲーム機器等）、情報処理装置（デスクトップ型パーソナルコンピュータ、サーバ、カーナビゲーション等）、家庭用電気機器（電子レンジ、エアコン、洗濯機、冷蔵庫）、自動車等、様々な電気機器に搭載される。図１９（Ａ）はスマートフォン４０００であり、筐体４００１、表示部４００３、マイク４００５、スピーカー４００７、ボタン４００９、カメラ４０１１等を有する。図１９（Ｂ）は携帯用ゲーム機５０００であり、筐体５００１、表示部５００３、表示部５００５、ボタン５００７、ボタン５００９、ボタン５０１０、スピーカー５０１１、マイク５０１３、カメラ５０１５等を有する。図１９（Ｃ）は、ノート型パーソナルコンピュータ６０００であり、筐体６００１、表示部６００３、キーボード６００５、タッチパッド６００７、ボタン６００９、カメラ６０１１等を有する。

これらの電気機器において、インダクタ６００を含んだ半導体装置５００は、電圧を安定化させる電源回路部、アプリケーションプログラムを実行して各種機能を実現するＣＰＵ等で構成される制御部などの機能を有することができる。

＜変形例＞
なお、本開示の一実施形態では、貫通孔１１５に磁性体１２０、貫通孔１１７に配線１３０が設けられる例を述べたが、図２０に示すように、貫通孔１１５および貫通孔１１７は、必ずしも貫通しない孔でもよい。

１００・・・インダクタ、１０１・・・インダクタ、１０２・・・インダクタ、１０３・・・インダクタ、１１０・・・基板、１１１・・・基板、１１５・・・貫通孔、１１７・・・貫通孔、１１９・・・レジスト、１２０・・・磁性体、１３０・・・配線、１３２・・・配線、１４０・・・絶縁層、１５０・・・絶縁層、１６０・・・配線、６００・・・インダクタ、６１０・・・半導体回路基板、６５０・・・金バンプ、７００・・・配線基板、７５０・・・はんだバンプ、８００・・・パッケージ基板、１１００・・・インダクタ、１１０１・・・インダクタ、１１２２・・・磁性体、１１２４・・・磁性体、１１４５・・・開孔部、１１５５・・・開孔部、１１６０・・・配線、１１７０・・・配線、１１８０・・・配線、１１９０・・・配線、３２００・・・絶縁層、３２１０・・・絶縁層、４０００・・・スマートフォン、４００１・・・筐体、４００３・・・表示部、４００５・・・マイク、４００７・・・スピーカー、４００９・・・ボタン、４０１１・・・カメラ、５０００・・・携帯用ゲーム機、５００１・・・筐体、５００３・・・表示部、５００５・・・表示部、５００７・・・ボタン、５００９・・・ボタン、５０１０・・・ボタン、５０１１・・・スピーカー、５０１３・・・マイク、５０１５・・・カメラ、６０００・・・ノート型パーソナルコンピュータ、６００１・・・筐体、６００３・・・表示部、６００５・・・キーボード、６００７・・・タッチパッド、６００９・・・ボタン、６０１１・・・カメラ

Claims (20)

1. 第１面、および前記第１面に対向する第２面を有し、第１貫通孔および第２貫通孔を有する基板と、
   前記基板の第１貫通孔に設けられた磁性体と、
   前記基板の第２貫通孔に設けられ、前記磁性体の周りに渦巻き状に配置される配線と、を備える、
   インダクタ。
2. 前記磁性体は、直方体、円柱、または中心部に空芯を有する円柱のうちいずれかを一以上有する、
   請求項１に記載のインダクタ。
3. 前記配線は、第１配線および第２配線を有し、前記第１配線と前記第２配線とは、離間して設けられる、
   請求項１または２記載のインダクタ。
4. 前記配線の幅は、１０μｍ以上１００μｍ未満である、
   請求項１乃至３のいずれか一つに記載のインダクタ。
5. 第１面、および前記第１面に対向する第２面を有し、第１貫通孔、および前記第１貫通孔の両側に配置された第２貫通孔を有する基板と、
   前記基板の前記第１貫通孔に設けられた磁性体と、
   前記基板の前記第２貫通孔に設けられた第１配線と、
   前記基板の前記第１面および前記磁性体上の第１絶縁層と、
   前記第１配線および前記第１絶縁層上の第２配線と、
   前記基板の前記第２面および前記磁性体上の第２絶縁層と、
   前記第１配線および前記第２絶縁層上の第３配線と、を備え、
   前記第１配線は、前記第２配線および前記第３配線と接続され、
   前記磁性体は、前記第１配線、前記第２配線、および前記第３配線により囲まれる、
   インダクタ。
6. 前記磁性体は、一以上の前記第１貫通孔に設けられる、
   請求項５に記載のインダクタ。
7. 前記磁性体は、前記基板の前記第１面と前記第１絶縁層との間に設けられた第２磁性体、および前記基板の前記第２面と前記第２絶縁層との間に設けられた第３磁性体と接続される、
   請求項６に記載のインダクタ。
8. 前記第２配線は、一定の間隔を有して並列に配置され、
   前記第３配線は、前記第２配線に対してある角度を有して並列に配置され、
   前記第１配線と、前記第２配線と、前記第３配線とが、らせん形状を構成する、
   請求項５乃至７のいずれか一つに記載のインダクタ。
9. 前記第１配線および前記第２配線の少なくとも一方は、蛇状の形状を有する、
   請求項５乃至７のいずれか一つに記載のインダクタ。
10. 前記第１配線および前記第２配線の少なくとも一方は、渦巻き状の形状を有する、
    請求項５乃至７のいずれか一つに記載のインダクタ。
11. 前記第１配線および前記第２配線の少なくとも一方は、
    複数の導電層により構成され、前記複数の導電層は、蛇状の形状を有する、
    請求項５乃至７のいずれか一つに記載のインダクタ。
12. 前記第１配線および前記第２配線の少なくとも一方は、
    複数の導電層により構成され、らせん形状を有する、
    請求項５乃至７のいずれか一つに記載のインダクタ。
13. 前記第１配線の線幅は、１０μｍ以上１００μｍ未満であり、
    前記第２配線および前記第３配線の線幅は、５μｍ以上１００μｍ未満である、
    請求項５乃至１２のいずれか一つに記載のインダクタ。
14. 第１面、および前記第１面に対向する第２面を有する基板に、第１貫通孔を形成し、
    前記基板の前記第１貫通孔の周りに、渦巻き状の第２貫通孔を形成し、
    前記基板の前記第１面および第２面上に、前記第２貫通孔を塞ぐように、レジストを形成し、
    前記第１貫通孔に磁性体を形成し、
    前記レジストを除去し、
    前記第２貫通孔に第１配線を形成することを含む、
    インダクタの製造方法。
15. 第１面、および前記第１面に対向する第２面を有する基板に、第１貫通孔を形成し、
    前記基板の前記第１貫通孔の両側に第２貫通孔を形成し、
    前記基板の前記第１面および前記第２面に、前記第２貫通孔を塞ぐように、レジストを形成し、
    前記第１貫通孔に磁性体を形成し、
    前記レジストを除去し、
    前記第２貫通孔に第１配線を形成し、
    前記基板の前記第１面、前記磁性体、および前記第１配線上に第１絶縁層を形成し、
    前記基板の前記第２面、前記磁性体、および前記第１配線上に第２絶縁層を形成し、
    前記第１絶縁層に前記第１配線と重畳するように第１開孔部を形成し、
    前記第２絶縁層に前記第１配線と重畳するように第２開孔部を形成し、
    前記第１配線と接続するように前記第１開孔部および前記第１絶縁層上に第２配線を形成し、
    前記第１配線と接続するように前記第２開孔部および前記第２絶縁層上に第３配線を形成することを含む、
    インダクタの製造方法。
16. 前記第１絶縁層を形成する前に、前記基板の前記第１面上に第２磁性体を形成し、
    前記第２絶縁層を形成する前に、前記基板の前記第２面上に第３磁性体を形成し、
    前記磁性体と、前記第２磁性体と、前記第３磁性体とを接続する、
    請求項１５に記載のインダクタの製造方法。
17. 前記第１貫通孔の孔径は、
    １０μｍ以上１００μｍ未満である、
    請求項１４乃至１６のいずれか一つに記載のインダクタの製造方法。
18. 前記磁性体は、塗布法により形成される、
    請求項１４乃至１７のいずれか一つに記載のインダクタの製造方法。
19. 前記第１配線は、銅を含む、
    請求項１４乃至１８のいずれか一つに記載のインダクタの製造方法。
20. 前記第１配線は、めっき法により形成される、
    請求項１４乃至１９のいずれか一つに記載のインダクタの製造方法。
    

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