JP2019140373A - コイル部品及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】コイルパターンの高さは維持しながらも、コイル部全体の厚さを減少させることができるコイル部品を提供する。【解決手段】本発明のコイル部品は、磁性体部１００及び磁性体部１００の内部に埋設されたコイル部２００を含む。コイル部２００は、内部絶縁層１０と、内部絶縁層１０の両面に配置されたコイルパターン２１、２２と、コイルパターン２１、２２の各ターン（ｔｕｒｎ）の間に配置される絶縁壁３１、３２と、絶縁壁３１、３２及びコイルパターン２１、２２上に配置される外部絶縁層４１、４２と、第１導電層及び第１導電層の融点よりも低い融点の第２導電層を含み、内部絶縁層１０の両面に配置されたコイルパターン２１、２２を互いに連結するように内部絶縁層１０を貫通する連結部５０と、を含む。【選択図】図２
Description
本発明は、コイル部品及びその製造方法に関するものである。
デジタルＴＶ、移動電話、ノートパソコンなどの電子機器の小型化及び薄型化に伴い、かかる電子機器に適用されるコイル部品にも小型化及び薄型化が要求されている。かかるニーズに対応するために、様々な形の巻線タイプ又は薄膜タイプのコイル部品の研究開発が活発に進められている。
通常の薄膜型コイル部品の場合、基板の両面にコイルパターンを形成して製造される。ここで、基板は、ＣＣＬ（Ｃｏｐｐｅｒ Ｃｌａｄ Ｌａｍｉｎａｔｅ）のように比較的厚い原材料を用いて形成されることが一般的である。
本発明の目的は、コイルパターンの高さは維持しながらも、コイル部全体の厚さを減少させることができるコイル部品を提供することである。
また、コイルパターンの各ターン（ｔｕｒｎ）が比較的均一に形成されたコイル部品を提供することである。
本発明の一側面は、磁性体部、及び磁性体部の内部に埋設されたコイル部を含み、コイル部は、内部絶縁層と、内部絶縁層の両面に配置されたコイルパターンと、コイルパターンの各ターン（ｔｕｒｎ）の間に配置される絶縁壁と、絶縁壁及びコイルパターン上に配置される外部絶縁層と、第１導電層、及び第１導電層の融点よりも低い融点の第２導電層を含み、内部絶縁層の両面に配置されたコイルパターンを互いに連結するように内部絶縁層を貫通する連結部と、を含むコイル部品を提供する。
本発明の他の一側面は、第１コイル基板及び第２コイル基板を形成する段階と、第１コイル基板と第２コイル基板を一括積層する段階と、を含み、第１コイル基板及び第２コイル基板を形成する段階はそれぞれ、支持基板の一面に絶縁壁を形成する段階と、隣接する絶縁壁間にコイルパターンを形成する段階と、支持基板を除去する段階と、を含むコイル部品の製造方法を提供する。
本発明によると、コイルパターンの高さは維持されながらも、コイル部全体の厚さを減少させることができるコイル部品を提供することができる。
また、コイルパターンの各ターン（ｔｕｒｎ）が比較的均一に形成されたコイル部品を提供することができる。
本明細書で用いられた用語は、単に特定の実施例を説明するために使用されたものであって、本発明を限定する意図ではない。また、単数の表現は、文脈上明らかに異なる意味ではない限り、複数の表現を含む。本明細書において、「含む」又は「有する」などという用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品又はこれらを組み合わせたものが存在することを指定するためのものであって、一つ又はそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品又はこれらを組み合わせたものの存在又は付加可能性を予め排除しないものと理解されるべきである。また、明細書全体において、「上に」とは、対象部分の上又は下に位置することを意味するものであり、必ずしも重力方向を基準に上側に位置することを意味するものではない。
また、組み合わせとは、各構成要素間の接触関係において、各構成要素間の物理的に直接接触している場合だけを意味するのではなく、他の構成が各構成要素間に介在して、その他の構成に構成要素がそれぞれ接触している場合までを包括する概念として使用する。
図面に示された各構成のサイズ及び厚さは、説明の便宜のために任意に示したものであって、本発明は必ずしも図示されたものに限定されない。
図面において、Ｌ方向は第１方向又は長さ方向、Ｗ方向は第２方向又は幅方向、Ｔ方向は第３方向又は厚さ方向と定義することができる。
以下では、添付の図面を参照し、本発明の実施例によるコイル部品及びその製造方法について詳細に説明する。添付図面を参照して説明するにあたり、同一であるか、又は対応する構成要素に対しては同一の図面符号を付与し、これに対する重複説明は省略する。
コイル部品
電子機器には、様々な種類の電子部品が用いられるが、このような電子部品の間には、ノイズ除去などを目的に、様々な種類のコイル部品が適切に用いられることができる。
電子機器には、様々な種類の電子部品が用いられるが、このような電子部品の間には、ノイズ除去などを目的に、様々な種類のコイル部品が適切に用いられることができる。
すなわち、電子機器のコイル部品は、パワーインダクタ（Ｐｏｗｅｒ Ｉｎｄｕｃｔｏｒ）、高周波インダクタ（ＨＦ Ｉｎｄｕｃｔｏｒ）、通常のビーズ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｂｅａｄ）、高周波用ビーズ（ＧＨｚ Ｂｅａｄ）、コモンモードフィルタ（Ｃｏｍｍｏｎ Ｍｏｄｅ Ｆｉｌｔｅｒ）などで用いられることができる。
以下では、本発明の一実施例によるコイル部品を説明する。便宜上、コイル部品がインダクタ（Ｉｎｄｕｃｔｏｒ）部品であることを例に挙げて説明するが、かかる説明により、インダクタ部品以外のコイル部品が本発明の範囲から除外されることを意味するものではない。
図１は本発明の一実施例によるコイル部品を概略的に示す斜視図であり、図２は図１のＩ−Ｉ'線に沿った断面を示す図であり、図３は図２のＡ部分を拡大して示す図である。また、図４は、本発明の一実施例によるコイル部品の変形例の一部を示すものであって、図２のＡ部分に対応する部分を示す図である。
図１〜図３を参照すると、本発明の一実施例によるコイル部品１０００は、磁性体部１００、コイル部２００、及び外部電極３１０、３２０を含む。
磁性体部１００は、本実施例によるコイル部品１０００の外観をなし、内部にコイル部２００を埋設する。
磁性体部１００の形状には制限がないが、例えば、全体的に六面体形状に形成されることができる。
磁性体部１００が六面体形状である場合、磁性体部１００は、第１方向において互いに向かい合う第１面及び第２面、第２方向において互いに向かい合う第３面及び第４面、第３方向において向かい合う第５面及び第６面を含む。
磁性体部１００は、磁性材料が樹脂に分散されたものであればよい。すなわち、磁性体部１００は、磁性材料が樹脂に分散された磁性シートを一つ以上積層することによって形成されることができる。
磁性材料はフェライト又は金属磁性粉末であることができる。
フェライトは、一例として、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト、Ｍｎ−Ｍｇ系フェライト、Ｂａ系フェライト、又はＬｉ系フェライトなどであればよい。
金属磁性粉末は、一例として、鉄（Ｆｅ）、ケイ素（Ｓｉ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、及びニッケル（Ｎｉ）からなる群より選択されたいずれか一つ以上を含むことができる。
金属磁性粉末は、非晶質又は結晶質であることができる。例えば、金属磁性粉末は、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ−Ｃｒ系非晶質金属であればよいが、必ずしもこれに制限されるものではない。
フェライト及び金属磁性粉末はそれぞれ、平均直径が、約０．１μｍ〜３０μｍであればよいが、これに制限されるものではない。
磁性体部１００は、樹脂に分散された２以上の磁性材料を含むことができる。一例として、磁性体部１００は、互いに異なる２以上の金属磁性粉末を含むことができる。ここで、互いに異なる金属磁性粉末とは、金属磁性粉末が、平均直径、材料、及び形状のうちいずれかで互いに区別され得ることを意味する。
樹脂は、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂であることができるが、これに制限されるものではない。
磁性体部１００は、後述するコイル部２００を貫通するコア１１０を含むことができる。コア１１０は、磁性シートがコイル部２００の貫通孔（図１３のＴＨ）を充填することによって形成されることができるが、これに制限されるものではない。
外部電極３１０、３２０は、本実施例によるコイル部品１０００が、電子機器に実装されるとき、コイル部品１０００を電子機器と電気的に連結させる。
外部電極３１０、３２０は、磁性体部１００の表面において互いに離隔して配置される第１外部電極３１０及び第２外部電極３２０を含む。第１外部電極３１０と後述するコイル部２００の第１コイルパターン２１とが連結され、第２外部電極３２０と第２コイルパターン２２とが連結されることができる。
第１外部電極３１０は、磁性体部１００の第１面に配置され、磁性体部１００の第３、第４、第５及び６面のそれぞれの一部に延長形成されることができるが、これに制限されるものではない。第２外部電極３２０は、磁性体部１００の第２面に配置され、磁性体部１００の第３、第４、第５及び６面のそれぞれの一部に延長形成されることができるが、これに制限されるものではない。
外部電極３１０、３２０はそれぞれ、導電性樹脂層と、導電性樹脂層上に形成された導体層と、を含むことができる。導電性樹脂層は、ペースト印刷などで形成されることができ、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、及び銀（Ａｇ）からなる群より選択されたいずれか一つ以上の導電性金属と熱硬化性樹脂を含むことができる。導体層は、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、及びスズ（Ｓｎ）からなる群より選択されたいずれか一つ以上を含むことができ、例えば、ニッケル（Ｎｉ）層とスズ（Ｓｎ）層が順にメッキによって形成されたものであればよい。
必要に応じて、外部電極３１０、３２０は、コイル部２００と外部電極３１０、３２０の間に形成された先メッキ層（図示せず）を含むことができる。先メッキ層（図示せず）は、第１外部電極３１０と第１コイルパターン２１を連結する第１先メッキ層（図示せず）と、第２外部電極３２０と第２コイルパターン２２を連結する第２先メッキ層（図示せず）と、を含むことができる。
先メッキ層（図示せず）は、導電性物質、例えば、銅（Ｃｕ）を含むことができる。
コイル部２００は、磁性体部１００に埋設され、内部絶縁層１０、コイルパターン２１、２２、絶縁壁３１、３２、外部絶縁層４１、４２、及び連結部５０を含む。
内部絶縁層１０は、第１コイルパターン２１と第２コイルパターン２２を支持するとともに、第１コイルパターン２１と第２コイルパターン２２を分離する。
内部絶縁層１０は、エポキシ樹脂のような熱硬化性絶縁樹脂、ポリイミドのような熱可塑性絶縁樹脂、感光性絶縁樹脂、又はこれらに無機フィラーのような補強材が含浸された絶縁樹脂で形成されることができる。例えば、内部絶縁層１０は、感光性絶縁樹脂を含むＰＩＤ（Ｐｈｏｔｏ Ｉｍａｇｅａｂｌｅ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ）フィルム又は半田レジスト（Ｓｏｌｄｅｒ Ｒｅｓｉｓｔ）で形成されることができるが、これに制限されるものではない。
無機フィラーとしては、シリカ（ＳｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）、タルク、泥、マイカ粉、水酸化アルミニウム（ＡｌＯＨ３）、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）、炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、窒化ホウ素（ＢＮ）、ホウ酸アルミニウム（ＡｌＢＯ３）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、及びジルコン酸カルシウム（ＣａＺｒＯ３）からなる群より選択された少なくとも一つ以上を用いることができる。
コイル部２００を比較的薄型化するために、内部絶縁層１０は、ガラス繊維を含まないことが好ましい。
内部絶縁層１０が感光性絶縁樹脂を含む場合、フォトリソグラフィ（ｐｈｏｔｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）工程を行うことができる。これにより、プリプレグ（ｐｒｅｐｒｅｇ）などの非感光性絶縁層にホールを加工する場合よりも微細ホールの実現に有利である。
コイルパターン２１、２２は、内部絶縁層１０の一面に配置された第１コイルパターン２１と、内部絶縁層１０の他面に配置された第２コイルパターン２２と、を含む。
コイルパターン２１、２２はそれぞれ平面コイル状であることができ、それぞれ少なくとも２以上のターン（ｔｕｒｎ）数を有することができる。コイルパターン２１、２２はそれぞれ、導電性物質、例えば、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、スズ（Ｓｎ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、鉛（Ｐｄ）、又はこれらの合金などを含むことができ、一般的に、銅（Ｃｕ）を含むことができるが、これに制限されるものではない。
コイルパターン２１、２２は、メッキで形成されることができる。この場合、コイルパターン２１、２２は、電解メッキ層だけを含む。すなわち、本発明の場合、電解メッキ層を形成するための無電解メッキ層又はシード金属箔のようなシード層を含んでいない。これについては後述する。
絶縁壁３１、３２は、第１コイルパターン２１の各ターン（ｔｕｒｎ）の間に配置される第１絶縁壁３１と、第２コイルパターン２２の各ターン（ｔｕｒｎ）の間に配置される第２絶縁壁３２と、を含む。
絶縁壁３１、３２は、エポキシ樹脂のような熱硬化性絶縁樹脂、ポリイミドのような熱可塑性絶縁樹脂、感光性絶縁樹脂、又はこれらに無機フィラーのような補強材が含浸された絶縁樹脂で形成されることができる。例えば、絶縁壁３１、３２は、感光性絶縁樹脂を含むＰＩＤ（Ｐｈｏｔｏ Ｉｍａｇｅａｂｌｅ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ）フィルム又は半田レジスト（Ｓｏｌｄｅｒ Ｒｅｓｉｓｔ）で形成されることができるが、これに制限されるものではない。
外部絶縁層４１、４２は、第１コイルパターン２１及び第１絶縁壁３１上に配置される第１外部絶縁層４１と、第２コイルパターン２２及び第２絶縁壁３２上に配置される第２外部絶縁層４２と、を含む。
外部絶縁層４１、４２は、エポキシ樹脂のような熱硬化性絶縁樹脂、ポリイミドのような熱可塑性絶縁樹脂、感光性絶縁樹脂、又はこれらに無機フィラーのような補強材が含浸された絶縁樹脂で形成されることができる。例えば、外部絶縁層４１、４２は、ＡＢＦ（Ａｊｉｎｏｍｏｔｏ Ｂｕｉｌｄ−ｕｐ Ｆｉｌｍ）で形成されることができるが、これに制限されるものではない。
連結部５０は、第１コイルパターン２１と第２コイルパターン２２を互いに連結するように内部絶縁層１０を貫通し、その結果、同一方向に回転する一つのコイルを形成することができるようにする。
連結部５０は、第１導電層５１と、第１導電層５１の融点よりも低い融点を有する第２導電層５２と、を含む。
第１導電層５１は、電気的特性に優れ、第２導電層５２の融点よりも高い融点を有する銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）などで形成されることができる。一例として、第２コイルパターン２２及び第１導電層５１はともに銅で形成されることができるが、この場合、両方とも同種の材料で形成されるため相互間の結合力が向上する。
第２導電層５２は、第１導電層５１の融点よりも融点が低い。第２導電層５２は、半田材料からなることができる。ここで、「半田」とは、半田を用いることができる金属材料を意味し、鉛（Ｐｂ）を含む合金であってもよく、鉛を含まなくてもよい。例えば、半田は、スズ（Ｓｎ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、又はこのうち選択された金属の合金であることができる。具体的には、本発明の実施例で使用される半田は、半田全体に対するスズ（Ｓｎ）の含有量が９０％以上であるスズ、銀及び銅を成分として含む合金であることができる。
第２導電層５２は、後述するコイル基板（図１１のＣＳ１及びＣＳ２）を一括積層するとき、少なくとも一部が溶融して、コイル基板間の圧力の不均一を緩和することができる。
第２導電層５２は、一括積層時の温度及び圧力により、少なくとも一部が溶融されるため、第１導電層５１及び／又は第１コイルパターン２１を構成する物質と容易に反応することができる。したがって、連結部５０は、第１コイルパターン２１と第２導電層５２との間及び／又は第１導電層５１と第２導電層５２との間に形成された金属間化合物層５３をさらに含むことができる。金属間化合物層５３により、第１コイルパターン２１と第２導電層５２との間の結合力が向上する。
絶縁壁３１、３２は、コイルパターン２１、２２の両面のうち少なくとも一つから突出し、内部絶縁層１０及び外部絶縁層４１、４２のうち少なくとも一つに挿入された突出部Ｐを含む。
図３を参照すると、第１絶縁壁３１は、第１コイルパターン２１の下面と上面からそれぞれ突出している突出部Ｐを含む。これにより、突出部Ｐはそれぞれ、内部絶縁層１０と第１外部絶縁層４１に挿入される。第２絶縁壁３２にも、上述した突出部Ｐが形成されることができる。一方、凹部Ｒは、絶縁壁３１、３２の突出部Ｐと相補的にコイルパターン２１、２２に形成されることができる。
コイルパターン２１、２２の凹部Ｒは、本発明の一実施例によるコイル部品の製造方法による特有の構成である。これは、コイルパターン２１、２２を電解メッキで形成した後、各コイル基板ＣＳ１、ＣＳ２に残存するシード層を除去することになるが（図９及び１０を参照）、このとき、シード層とコイルパターン２１、２２の一部が除去されるためである。
一括積層時の圧力及び温度により、コイルパターン２１、２２の凹部Ｒには、内部絶縁層１０、第１外部絶縁層４１及び第２外部絶縁層４２の一部が充填される。
一方、以上では、突出部Ｐと凹部Ｒが、第１絶縁壁３１の上面と下面、第２絶縁壁３２の上面と下面の両方に形成されることを前提に説明したが、突出部Ｐと凹部Ｒの形成位置は、製造方法を変更することにより多様に変更されることができる。
一例として、突出部Ｐは、第１絶縁壁３１の上面及び第２絶縁壁３２の下面にのみ形成されることもできる。又は、突出部Ｐは、第１絶縁壁３１の上面、第２絶縁壁３２の上面及び下面にのみ形成されることもできる。又は、図４のように、突出部Ｐは、第１絶縁壁３１の上面及び下面、第２絶縁壁３２の下面にのみ形成され、第２絶縁壁３２の上面には形成されなくてもよい。これについては、本発明の一実施例によるコイル部品の製造方法で詳細に説明する。
絶縁壁３１、３２の一面の表面粗さと絶縁壁３１、３２の他面の表面粗さとは互いに異なればよい。一例として、図３を参照すると、第２絶縁壁３２の下面の表面粗さは、第２絶縁壁３２の上面の表面粗さよりも高ければよい。
第２絶縁壁３２は、第２コイルパターン２２を形成するためのシード層の一面に形成される。このとき、シード層の一面には、表面処理（ＣＺ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）がされていることができる。したがって、第２絶縁壁３２を形成するためにＰＩＤフィルムなどをシード層の一面に積層する場合、シード層の一面の表面粗さがＰＩＤフィルムなどの下面に転写される。結果的には、第２絶縁壁３２の下面の表面粗さが、第２絶縁壁３２の上面の表面粗さよりも高くなる。上述の説明は、第１絶縁壁３１にも同様に適用されることができる。
本実施例によるコイル部品１０００に適用される内部絶縁層１０は、ガラス繊維を含んでいない。すなわち、通常のコイル部品に用いられるコア基板を用いることなく、プリント回路基板のコアレス工法を用いることで、内部絶縁層１０を薄型化することができる。
したがって、本実施例によるコイル部品１０００は、比較的薄型化されたコイル部２００を実現することができる。これにより、同一のサイズのコイル部品と比較すると、本実施例の場合、磁性体部１００の体積が増加してインダクタンス（Ｌｓ）が増加する。
コイル部品の製造方法
図５〜図１４は、本発明の一実施例によるコイル部品の製造工程を順に示す図である。
図５〜図１４は、本発明の一実施例によるコイル部品の製造工程を順に示す図である。
図５〜図１４を参照すると、本発明の一実施例によるコイル部品の製造方法は、第１コイル基板及び第２コイル基板を形成する段階と、第１コイル基板と第２コイル基板を一括積層する段階と、後加工段階と、を含む。
以下では、コイル基板を形成する段階と、コイル基板を接合する段階と、を分けて説明する。
（コイル基板を形成する段階）
以下では、第２コイル基板の製造方法を例を挙げて説明し、第１コイル基板の製造方法についての説明は省略する。第１コイル基板の製造方法には、第２コイル基板の製造方法についての説明が同様に適用されることができる。
以下では、第２コイル基板の製造方法を例を挙げて説明し、第１コイル基板の製造方法についての説明は省略する。第１コイル基板の製造方法には、第２コイル基板の製造方法についての説明が同様に適用されることができる。
一方、図６〜図９には、支持基板Ｃの一面にのみ後述する工程が行われるように示されているが、これは、説明の便宜且つ図面の図示上の便宜のためのものに過ぎない。したがって、支持基板Ｃの他面にも同一の工程が行われることができる。又は、支持基板Ｃの一面には、第２コイル基板を形成する工程が行われ、支持基板Ｃの他面には、第１コイル基板を形成するための工程が行われることができる。
まず、図５を参照すると、支持基板を用意する。
支持基板Ｃは、コアレス工法を行うために使用される通常の副資材であることができる。すなわち、支持基板Ｃは、支持コアＳ、支持コアＳの両面に形成されたキャリア金属箔ＣＦ１、及びキャリア金属箔ＣＦ１に形成された極薄金属箔ＣＦ２を含むことができる。
支持コアＳは、プリプレグ（Ｐｒｅｐｒｅｇ、ＰＰＧ）で形成されることができるが、これに制限されるものではない。キャリア金属箔ＣＦ１及び極薄金属箔ＣＦ２はそれぞれ、銅（Ｃｕ）を含むことができるが、これに制限されるものではない。
支持基板Ｃは、キャリア金属箔ＣＦ１と極薄金属箔ＣＦ２との間に形成された離型層（図示せず）をさらに含むことができるが、これに制限されるものではない。
次に、図６を参照すると、支持基板の一面に第２絶縁壁３２を形成する。
第２絶縁壁３２は、第２絶縁壁形成用絶縁フィルムを支持基板の一面に形成した後、絶縁フィルムに開口Ｏを形成することによって形成されることができる。開口Ｏは、第２コイルパターン２２の形状及び位置に対応するように形成される。
第２絶縁壁形成用絶縁フィルムが感光性絶縁樹脂を含む場合、開口Ｏは、フォトリソグラフィ工程で形成されることができる。
第２絶縁壁形成用絶縁フィルムが非感光性絶縁樹脂を含む場合、開口Ｏは、レーザードリルで形成されることができる。又は、開口Ｏは、第２絶縁壁形成用絶縁フィルムの上面にドライフィルムのような感光性材料を積層してフォトリソグラフィ工程を行い、感光性材料に第２絶縁壁形成用絶縁フィルムの開口に対応する位置にレジスト開口を形成した後、レジスト開口を介して露出している第２絶縁壁形成用絶縁フィルムを選択的に除去することによって形成されることができる。
一方、本段階は、支持基板Ｃの一面にメッキ層を形成する段階と、メッキ層の一面を表面処理する段階と、をさらに含むことができる。この場合、第２絶縁壁３２は、メッキ層の一面に形成される。これにより、表面処理されたメッキ層の一面の表面粗さが第２絶縁壁形成用絶縁フィルムの下面に転写される。結果的には、第２絶縁壁３２の下面の表面粗さが、第２絶縁壁３２の上面の表面粗さと異なり得る。
次に、図７を参照すると、隣接する第２絶縁壁３２の間に第２コイルパターンを形成する。
第２コイルパターン２２は、第２絶縁壁３２の開口Ｏに形成される。第２コイルパターン２２は、支持基板Ｃの極薄金属箔ＣＦ２又は極薄金属箔ＣＦ２に形成されたメッキ層をシード層として電解メッキを介して形成される。
本段階は、第２絶縁壁３２を覆うように過メッキする段階と、第２絶縁壁３２の上面が露出するように、過メッキされた電解メッキ層を研磨する段階と、をさらに含むことができる。
これにより、第２コイルパターン２２と第２絶縁壁３２を含む第２コイル基板ＣＳ２が支持基板Ｃの一面に形成されることができる。以下では、説明の便宜のために、第２コイル基板ＣＳ２が、内部絶縁層１０と連結部５０を含むことを前提に説明する。
次に、図８を参照すると、第２コイル基板に内部絶縁層１０を形成し、内部絶縁層１０を貫通する連結部を形成する。
内部絶縁層１０は、内部絶縁層形成用絶縁フィルムを第２コイル基板ＣＳ２の上面に積層するか、又は液状の内部絶縁層形成用絶縁材料を第２コイル基板ＣＳ２の上面に塗布することにより形成されることができる。
内部絶縁層形成用絶縁フィルムは、感光性絶縁樹脂を含むＰＩＤフィルム又は半田レジストフィルムであることができるが、これに制限されるものではない。
内部絶縁層１０は、後述する一括積層工程時に完全硬化（Ｃ−ｓｔａｇｅ）される。これにより、内部絶縁層１０は、一括積層工程まで半硬化状態（Ｂ−ｓｔａｇｅ）を維持する。
連結部５０は、内部絶縁層１０を貫通する。内部絶縁層１０が感光性樹脂を含む場合には、連結部５０は、内部絶縁層１０にフォトリソグラフィ工程で開口部を形成し、開口部に第１導電層５１及び第２導電層５２を形成することによって形成されることができる。
開口部の内壁には、第１導電層を形成するための別途の無電解メッキ層が形成されることができるが、これに制限されるものではない。すなわち、開口部は、第２コイルパターン２２を露出させるため、第１導電層５１は、ボトムアップ（Ｂｏｔｔｏｍ−ｕｐ）方式でメッキ形成されることができる。
第２導電層５２は、第１導電層５１の融点よりも低い融点の金属、例えば、半田で形成されることができる。第２導電層５２は、半田を開口部内にメッキするか、又は半田ペーストを開口部に充填した後、半田ペーストを乾燥することにより開口部内に形成されることができる。
半田又は半田ペーストは、スズ、銀、銅、又はこのうち選択された金属の合金を主成分とすることができる。また、本発明で使用される半田ペーストには、フラックス（ｆｌｕｘ）が含まれなくてもよい。
半田ペーストには、比較的高い温度（例えば、８００℃）で固まる焼結型、及び比較的低い温度（例えば、２００℃）で固まる硬化型がある。本実施例に使用される半田ペーストは、第２導電層５２の形成時に内部絶縁層１０が完全硬化されることを防止するために、比較的低い温度で固まる硬化型を用いることができる。
半田ペーストは、比較的高い粘度を有するものであればよく、開口部内に挿入される際に、その形状を維持することができる。また、半田ペーストは、金属粒子を有し、かかる粒子によって、開口部に挿入された第２導電層５２の表面は凸凹していればよい。
次に、図９を参照すると、第２コイル基板の一面に保護層ＰＬを形成した後、支持基板Ｃを分離する。
保護層ＰＬは、熱可塑性樹脂を含む部材であることができる。保護層ＰＬは、一括積層工程を行うまで第２コイル基板ＣＳ２を保護する。保護層ＰＬは、離型層を含み、第２コイル基板ＣＳ２の一面に離型層が付着されるように配置される。
支持基板Ｃは、キャリアの金属箔ＣＦ１と極薄金属箔ＣＦ２との間の界面が分離されて、第２コイル基板ＣＳ２から除去されることができる。すなわち、支持基板Ｃが第２コイル基板ＣＳ２から除去されても、支持基板Ｃの極薄金属箔ＣＦ２は第２コイル基板ＣＳ２の他面に残存することができる。
次に、図１０を参照すると、第２コイル基板の他面に残存する極薄金属箔ＣＦ２を除去する。
極薄金属箔ＣＦ２はフラッシュエッチング又はハーフエッチングなどを介して除去されることができる。一方、上述のように、極薄金属箔ＣＦ２の一面にメッキ層を形成した場合、本段階においてメッキ層は極薄金属箔ＣＦ２とともに除去される。
極薄金属箔ＣＦ２及び第２コイルパターン２２がすべて銅を含む場合、極薄金属箔ＣＦ２とともに第２コイルパターン２２の一部が除去される。これにより、第２コイルパターン２２には凹部Ｒが形成され、第２絶縁壁３２には凹部Ｒと相補的に突出部Ｐが形成される。
本実施例の場合、第２コイルパターン２２及び第２絶縁壁３２の上面側には、内部絶縁層１０及び保護層ＰＬが形成されているため、凹部Ｒ及び突出部Ｐは第２コイルパターン２２の下面、及び第２絶縁壁３２の下面にのみ形成される。
一方、凹部Ｒ及び突出部Ｐは、上述した製造工程の順序を任意に変更することにより、任意の位置に形成されることができる。
一例として、第２コイル基板ＣＳ２に保護層ＰＬを形成しない状態で、第２コイル基板ＣＳ２と支持基板Ｃを分離した場合、第２コイル基板ＣＳ２の下面に残存する極薄金属箔ＣＦ２を除去する際に、第２コイルパターン２２の上面及び下面の両方に凹部Ｒが形成されることもできる。
（一括積層する段階）
まず、図１１を参照すると、第１コイル基板ＣＳ１、第２コイル基板ＣＳ２、第１外部絶縁層４１、及び第２外部絶縁層４２を整列する。
まず、図１１を参照すると、第１コイル基板ＣＳ１、第２コイル基板ＣＳ２、第１外部絶縁層４１、及び第２外部絶縁層４２を整列する。
第１コイル基板ＣＳ１及び第２コイル基板ＣＳ２のそれぞれに付着された保護層は除去される。
図示されていないが、第１コイル基板ＣＳ１、第２コイル基板ＣＳ２、第１外部絶縁層４１、及び第２外部絶縁層４２のそれぞれには、基準孔が加工されていることができ、かかる基準孔を基準に、第１コイル基板ＣＳ１、第２コイル基板ＣＳ２、第１外部絶縁層４１、及び第２外部絶縁層４２が整列されることができる。
次に、図１２を参照すると、第１コイル基板ＣＳ１、第２コイル基板ＣＳ２、第１外部絶縁層４１、及び第２外部絶縁層４２を一括加圧及び加熱する。
本段階において、温度は１８０〜２００℃に設定され、プレス圧力は３０〜５０ｋｇ／ｃｍ２に設定されることができるが、これに制限されるものではない。すなわち、一括積層時の温度及び圧力は、内部絶縁層１０又は第２導電層５２の成分などによって異なって設定されることができる。特に、一括積層時の温度は、第２導電層５２の融点以上とすることができる。
一括積層時の温度及び圧力により第２導電層５２の一部が溶融される。また、一括積層時の圧力により、第２導電層５２の上部が四方に所定の距離だけ広がることができる。この場合、一括積層後の第２導電層５２の広がりにより、連結部５０の上部断面積を連結部５０の下部断面積よりも大きくすることができる。すなわち、一括積層時の圧力により、第２導電層５２が半硬化状態（Ｂ−ｓｔａｇｅ）の内部絶縁層１０の内側に広がることができる。
一括積層時に第２導電層５２が溶融されるため、第２導電層５２と第１導電層５１との間及び／又は第２導電層５２と第１コイルパターン２１との間には、金属間化合物層５３が形成されることができる。
また、半硬化状態にあった内部絶縁層１０と外部絶縁層４１、４２は、一括積層後に完全硬化状態になる。
（後加工段階）
まず、図１３を参照すると、貫通孔ＴＨを加工する。
まず、図１３を参照すると、貫通孔ＴＨを加工する。
貫通孔ＴＨは、コイル部２００を貫通するように、図１２の点線に沿って形成されることができる。貫通孔ＴＨは、レーザードリル又はＣＮＣドリルを用いてコイル部２００に形成されることができる。
一方、図示していないが、図１２の左側及び右側には、コイルパターン２１、２２が形成されていない絶縁壁形成用絶縁フィルム及び内部絶縁層１０を有することができる。この部分は、本段階で貫通孔ＴＨとともに除去されることができる。
次に、図１４を参照すると、磁性体部１００を形成する。
磁性体部１００は、コイル部２００の両面に磁性シートを積層することによって形成されることができるが、これに制限されるものではない。
コイル部２００の両面に配置された磁性シートを加熱及び加圧する。このとき、磁性シートの少なくとも一部が流動して、コイル部２００の貫通孔ＴＨを充填してコア１１０を形成することができる。
以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、本発明の範囲はこれに限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想から外れない範囲内で多様な修正及び変形が可能であるということは、当技術分野の通常の知識を有する者には明らかである。
１０ 内部絶縁層
２１、２２ コイルパターン
３１、３２ 絶縁壁
４１、４２ 外部絶縁層
５０ 連結部
５１ 第１導電層
５２ 第２導電層
５３ 金属間化合物層
１００ 磁性体部
１１０ コア
２００ コイル部
３１０、３２０ 外部電極
Ｃ 支持基板
Ｓ 支持コア
ＣＦ１ キャリア金属箔
ＣＦ２ 極薄金属箔
Ｏ 開口
ＣＳ１、ＣＳ２ コイル基板
ＰＬ 保護層
ＴＨ 貫通孔
１０００ コイル部品
２１、２２ コイルパターン
３１、３２ 絶縁壁
４１、４２ 外部絶縁層
５０ 連結部
５１ 第１導電層
５２ 第２導電層
５３ 金属間化合物層
１００ 磁性体部
１１０ コア
２００ コイル部
３１０、３２０ 外部電極
Ｃ 支持基板
Ｓ 支持コア
ＣＦ１ キャリア金属箔
ＣＦ２ 極薄金属箔
Ｏ 開口
ＣＳ１、ＣＳ２ コイル基板
ＰＬ 保護層
ＴＨ 貫通孔
１０００ コイル部品
本発明の他の一側面は、第１コイル基板及び第２コイル基板を形成する段階と、第２コイル基板の一面に内部絶縁層を形成する段階と、内部絶縁層を貫通する連結部を形成する段階と、第１コイル基板と第２コイル基板との間に内部絶縁層を介在して第１コイル基板と第２コイル基板を一括積層する段階と、を含み、第１コイル基板及び第２コイル基板を形成する段階はそれぞれ、支持基板の一面に絶縁壁を形成する段階と、隣接する絶縁壁間にコイルパターンを形成する段階と、支持基板を除去する段階と、を含み、連結部を形成する段階は、内部絶縁層に開口部を形成する段階と、開口部に第１導電層、及び第１導電層の融点よりも低い融点の第２導電層を形成する段階と、を含むコイル部品の製造方法を提供する。
まず、図１１を参照すると、第１コイル基板ＣＳ１、第２コイル基板ＣＳ２、第１外部絶縁層４１、及び第２外部絶縁層４２を、第１コイル基板ＣＳ１と第２コイル基板ＣＳ２との間に内部絶縁層１０を介在して整列する。
次に、図１２を参照すると、第１コイル基板ＣＳ１、第２コイル基板ＣＳ２、第１外部絶縁層４１、及び第２外部絶縁層４２を、第１コイル基板ＣＳ１と第２コイル基板ＣＳ２との間に内部絶縁層１０を介在して一括加圧及び加熱する。
Claims (13)
- 磁性体部、及び前記磁性体部の内部に埋設されたコイル部を含み、
前記コイル部は、
内部絶縁層と、
前記内部絶縁層の両面に配置されたコイルパターンと、
前記コイルパターンの各ターン（ｔｕｒｎ）の間に配置される絶縁壁と、
前記絶縁壁及び前記コイルパターン上に配置される外部絶縁層と、
第１導電層、及び前記第１導電層の融点よりも低い融点の第２導電層を含み、前記内部絶縁層の両面に配置された前記コイルパターンを互いに連結するように前記内部絶縁層を貫通する連結部と、を含む、コイル部品。 - 前記絶縁壁は、
前記コイルパターンの両面のうち少なくとも一つから突出し、前記内部絶縁層及び前記外部絶縁層のうち少なくとも一つに挿入された突出部を含む、請求項１に記載のコイル部品。 - 前記コイルパターンは電解メッキ層のみで形成される、請求項１または２に記載のコイル部品。
- 前記内部絶縁層は感光性樹脂を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載のコイル部品。
- 前記連結部は、
前記第１導電層と前記第２導電層との間に形成される金属間化合物層（Ｉｎｔｅｒ−Ｍｅｔａｌｌｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ Ｌａｙｅｒ）をさらに含む、請求項１から４のいずれか一項に記載のコイル部品。 - 前記磁性体部は前記コイル部を貫通するコアを含む、請求項１から５のいずれか一項に記載のコイル部品。
- 前記第１導電層は銅（Ｃｕ）を含む、請求項１から６のいずれか一項に記載のコイル部品。
- 前記第２導電層はスズ（Ｓｎ）を含む、請求項１から７のいずれか一項に記載のコイル部品。
- 磁性体部、及び前記磁性体部の内部に埋設されたコイル部を含み、
前記コイル部は、
内部絶縁層と、
前記内部絶縁層の両面に配置され、前記内部絶縁層に接触する一面及び前記一面に対向する他面を含む絶縁壁と、
前記絶縁壁の他面に配置される外部絶縁層と、
前記内部絶縁層の両面に前記絶縁壁に沿って周回するように配置され、前記絶縁壁の一面及び他面のうち少なくとも一つから陥没した凹部が形成されたコイルパターンと、
第１導電層、及び前記第１導電層の融点よりも低い融点の第２導電層を含み、前記内部絶縁層の両面に配置された前記コイルパターンを互いに連結するように前記内部絶縁層を貫通する連結部と、を含む、コイル部品。 - 前記絶縁壁の一面の表面粗さと前記絶縁壁の他面の表面粗さが互いに異なる、請求項９に記載のコイル部品。
- 第１コイル基板及び第２コイル基板を形成する段階と、
前記第１コイル基板と前記第２コイル基板を一括積層する段階と、を含み、
前記第１コイル基板及び前記第２コイル基板を形成する段階はそれぞれ、
支持基板の一面に絶縁壁を形成する段階と、
隣接する前記絶縁壁間にコイルパターンを形成する段階と、
前記支持基板を除去する段階と、を含む、コイル部品の製造方法。 - 前記支持基板の一面に絶縁壁を形成する段階は、
前記支持基板の一面にメッキ層を形成する段階と、
前記メッキ層の一面を表面処理する段階と、
前記メッキ層の一面に絶縁壁を形成する段階と、
を含む、請求項１１に記載のコイル部品の製造方法。 - 前記第２コイル基板の一面に内部絶縁層を形成する段階と、
前記内部絶縁層を貫通する連結部を形成する段階と、
をさらに含む、請求項１１または１２に記載のコイル部品の製造方法。
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2018
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