JP2020181852A

JP2020181852A - コイル基板の製造方法

Info

Publication number: JP2020181852A
Application number: JP2019082211A
Authority: JP
Inventors: 治彦森田; Haruhiko Morita; 等三輪; Hitoshi Miwa; 忍加藤; Shinobu Kato; 俊彦横幕; Toshihiko Yokomaku; 久始加藤; Hisashi Kato; 平澤　貴久; Takahisa Hirasawa; 貴久平澤; 哲也村木; Tetsuya Muraki; 貴之古野; Takayuki Furuno
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 2019-04-23
Filing date: 2019-04-23
Publication date: 2020-11-05

Abstract

【課題】微細なコイルを形成できるコイル基板の製造方法の提供【解決手段】シード層３４上にめっきレジストパターン３８が形成される（図３（Ｅ））。めっきレジストパターン３８から露出するシード層３４上に電解めっきにより電解めっき膜３６が形成される（図３（Ｆ））。めっきレジストパターンが剥離され、電解めっき膜３６から露出するシード層３４、銅箔３２が剥離され、第１配線２４Ｆ、第２配線２４Ｓが形成される（図３（Ａ））。配線（コイル）をファインピッチに形成できる。【選択図】図３

Description

本発明は、複数のコイルのパターンを形成したフレキシブル基板を折り畳んで成るコイル基板の製造方法に関する。

特許文献１は、導体パターンを形成した絶縁層を複数積層することで、インダクタンスとなるコイルを構成した電子部品を開示している。

特開２００１−１３５５４８号公報

[特許文献１の課題]
特許文献１では、半ターン、１ターンの導体パターンを形成した絶縁層を積層しているため、高いインダクタンスを備えるコイルを形成することが困難と考えられる。また、各層の導体パターンを全てスルーホール（導体突起）を介して接続しているため、コイルのターン数が増えると、接続信頼性を維持することが難しいと考えられる。

本発明は、第１面と前記第１面と反対側の第２面とを有し、折り曲げられることで複数個のコイル板を形成するフレキシブル基板と、前記フレキシブル基板の前記第１面、前記第２面であって前記コイル板にそれぞれ形成される複数の渦巻き状の配線から成るコイルと、前記フレキシブル基板を貫通し、前記第１面側の配線と前記第２面側の配線とを接続するスルーホール導体と、を有するコイル基板の製造方法であって、前記フレキシブル基板の前記第１面、前記第２面に銅箔を設けることと、前記フレキシブル基板にスルーホール導体用の貫通孔を設けることと、前記銅箔の表面、及び、前記フレキシブル基板の前記貫通孔内にシード層を設けることと、前記シード層上にめっきレジストパターンを形成することと、前記めっきレジストパターンから露出するシード層上に電解めっきにより電解めっき膜を形成し、前記貫通孔内に前記スルーホール導体を形成することと、前記めっきレジストパターンを剥離することと、前記電解めっき膜から露出する前記シード層、前記銅箔を剥離して、前記銅箔、前記シード層、前記電解めっき膜からなる前記配線を形成することと、を有する。

別態様の発明は、第１面と前記第１面と反対側の第２面とを有し、折り曲げられることで複数個のコイル板を形成するフレキシブル基板と、前記フレキシブル基板の前記第１面、前記第２面であって前記コイル板にそれぞれ形成される複数の渦巻き状の配線から成るコイルと、前記フレキシブル基板を貫通し、前記第１面側の配線と前記第２面側の配線とを接続するスルーホール導体と、を有するコイル基板の製造方法であって、前記フレキシブル基板にスルーホール導体用の貫通孔を設けることと、前記フレキシブル基板の表面、及び、前記貫通孔内にシード層を設けることと、前記シード層上にめっきレジストパターンを形成することと、前記めっきレジストパターンから露出するシード層上に電解めっきにより電解めっき膜を形成し、前記貫通孔内に前記スルーホール導体を形成することと、前記めっきレジストパターンを剥離することと、前記電解めっき膜から露出する前記シード層を剥離して、前記シード層、前記電解めっき膜からなる前記配線を形成することと、を有する。

[実施形態の効果]
本発明の実施形態のコイル基板の製造方法は、フレキシブル基板にプリント配線板の製造方法で配線から成る複数個のコイルを形成するため、容易に形成できる。また、シード層上にめっきレジストパターンを形成し、めっきレジストパターンから露出するシード層上に電解めっきにより電解めっき膜を形成し、めっきレジストパターンを剥離し、電解めっき膜から露出するシード層、銅箔を剥離して、配線を形成する。即ち、厚みの厚い電解めっき膜をエッチングしてパターンを形成するのと比較して、配線をファインピッチに形成できる。これにより、配線が占める比率を高め、コイル数を増大させ、コイルの発生トルクを大きくすることができる。

別の態様のコイル基板の製造方法は、シード層上にめっきレジストパターンを形成し、めっきレジストパターンから露出するシード層上に電解めっきにより電解めっき膜を形成し、めっきレジストパターンを剥離し、電解めっき膜から露出するシード層を剥離して、配線を形成する。即ち、厚みの厚い電解めっき膜をエッチングしてパターンを形成するのと比較して、配線をファインピッチに形成できる。これにより配線が占める比率を高め、コイル数を増大させ、コイルの発生トルクを大きくすることができる。

本発明の実施形態に係るコイル基板を構成するプリント配線板の平面図及び底面図実施形態のコイル基板の斜視図第１実施形態のコイル基板の配線の形成方法を示す工程図第１実施形態の改変例に係るコイル基板の配線の形成方法を示す工程図

図１は実施形態に係るコイルを構成するプリント配線板１００の平面図及び底面図である。プリント配線板１００は６枚の連なった第１コイル板Ｃ１、第２コイル板Ｃ２、第３コイル板Ｃ３、第４コイル板Ｃ４、第５コイル板Ｃ５、第６コイル板Ｃ６により形成され、つづら折りされコイル基板とされる。折り畳まれた各コイル板間には磁性シートが設けられる。実施形態のコイル基板は、１対で携帯電話の振動モータ（バイブレータ）として用いられる。

プリント配線板１００は、第１面Ｆ及び該第１面の反対側の第２面Ｓを備えるフレキシブル基板２２上に配線及びコイルを構成する第１面Ｆ側の配線２４Ｆと第２面Ｓ側の配線２４Ｓが形成されてなる。第１コイル板Ｃ１の表面（第１面）Ｆには第１配線２４Ｆから成る第１１コイルＬ１１が形成されている。第１コイル板Ｃ１の裏面（第２面）Ｓには第２配線２４Ｓから成る第１２コイルＬ１２が形成されている。第１コイル板Ｃ１の第１面Ｆには、入力端子ｉｎ１と出力端子ｏｕｔ１とが形成されている。第２コイル板Ｃ２の第１面Ｆには第１０コイルＬ１０が形成され、第２面Ｓには第９コイルＬ９が形成されている。第３コイル板Ｃ３の第１面Ｆには第７コイルＬ７が形成され、第２面Ｓには第８コイルＬ８が形成されている。第４コイル板Ｃ４の第１面Ｆには第６コイルＬ６が形成され、第２面Ｓには第５コイルＬ５が形成されている。第５コイル板Ｃ５の第１面Ｆには第３コイルＬ３が形成され、第２面Ｓには第４コイルＬ４が形成されている。第６コイル板Ｃ６の第１面Ｆには第２コイルＬ２が形成され、第２面Ｓには第１コイルＬ１が形成されている。第１面Ｆ側の第１１コイルＬ１１、第１０コイルＬ１０、第７コイルＬ７、第６コイルＬ６、第３コイルＬ３、第２コイルＬ２は時計方向に広がっていくように渦巻き状の第１配線２４Ｆにより形成されている。第２面Ｓ側の第１２コイルＬ１２、第９コイルＬ９、第８コイルＬ８、第５コイルＬ５、第４コイルＬ４、第１コイルＬ１は、渦巻き状の第２配線２４Ｓにより形成されている。第２面Ｓ側の第１２コイルＬ１２、第９コイルＬ９、第８コイルＬ８、第５コイルＬ５、第４コイルＬ４、第１コイルＬ１は、図中反時計回りに巻かれているが、第１面Ｆ側から見て時計回りに巻かれている。

図２は、コイル基板１０を構成したプリント配線板１００を示している。
第１コイル板Ｃ１の第２面Ｓが第２コイルＬ２の第２面Ｓと対向し、第２コイル板Ｃ２の第１面Ｆが第３コイルＬ３の第１面Ｆと対向し、第３コイル板Ｃ３の第２面Ｓが第４コイルＬ４の第２面Ｓと対向し、第４コイル板Ｃ４の第１面Ｆが第５コイルＬ５の第１面Ｆと対向し、第５コイル板Ｃ５の第２面Ｓが第６コイルＬ６の第２面Ｓと対向するようにプリント配線板１００は折り畳まれる。

図１に示される第１コイル板Ｃ１の第１面Ｆに設けられた入力端子ｉｎ１からの電流が、第１コイル板Ｃ１、第２コイル板Ｃ２、第３コイル板Ｃ３、第４コイル板Ｃ４、第５コイル板Ｃ５、第６コイル板Ｃ６に形成された接続線Ｉ０を介して、スルーホール導体ａに流れる。電流は、スルーホール導体ａ（第１コイルＬ１の始端）から第１コイルＬ１を通る。電流は、第１コイルＬ１の終端であるスルーホールｂを通る。スルーホールｂは、第２コイルＬ２の始端を併せて構成する。電流は、スルーホール（始端）ｂから第２コイルＬ２を通り、第２コイルの終端を構成する接続線Ｉ１に至る。接続線Ｉ１は、第３コイルＬ３の始端を併せて構成する。電流は第３コイルＬ３を通り、終端のスルーホールｃに至る。スルーホールｃは、第４コイルＬ４の始端を併せて構成する。電流は、第４コイルＬ４を通り、終端の接続性Ｉ２に至る。接続性Ｉ２は、第５コイルＬ５の始端を併せて構成する。電流は、第５コイルＬ５を通り、終端のスルーホールｄに至る。スルーホールｄは、第６コイルＬ６の始端を併せて構成する。電流は、第６コイルＬ６を通り、終端の接続線Ｉ３に至る。接続線Ｉ３は、第７コイルＬ７の始端を併せて構成する。電流は、第７コイルＬ７を通り、終端のスルーホールｅに至る。スルーホールｅは、第８コイルＬ８の始端を併せて構成する。電流は、第８コイルＬ８を通り、終端の接続線Ｉ４に至る。接続線Ｉ４は、第９コイルＬ９の始端を併せて構成する。電流は、第９コイルＬ９を通り、終端のスルーホールｆに至る。スルーホールｆは、第１０コイルＬ１０の始端を併せて構成する。電流は、第１０コイルＬ１０を通り、終端の接続線Ｉ５に至る。接続線Ｉ５は、第１１コイルＬ１１の始端を併せて構成する。電流は、第１１コイルＬ１１を通り、終端のスルーホールｇに至る。スルーホールｇは、第１２コイルＬ１２の始端を併せて構成する。電流は、第１２コイルＬ１２を通り、終端のスルーホールｈに至る。スルーホールｈは第１面Ｆ側で出力端子ｏｕｔ１に接続されている。第１２コイルＬ１２を通った電流は出力端子ｏｕｔ１側へ至る。

実施形態のコイル基板１０によれば、プリント配線板１００の第１面Ｆに渦巻き状の第１１コイルＬ１１、第１０コイルＬ１０、第７コイルＬ７、第６コイルＬ６、第３コイルＬ３、第２コイルＬ２を、第２面に第１２コイルＬ１２、第９コイルＬ９、第８コイルＬ８、第５コイルＬ５、第４コイルＬ４、第１コイルＬ１を形成するため、積層構造との比較で容易に製造することができる。また、１層のプリント配線板１００から成るため、高い信頼性を得ることができる。また、各コイルが渦巻き状に形成されているため、コイルのターン数が多く、高いインダクタンスを持たせることができ、バイブレータの駆動用に用いることができる。

図３（Ａ）は、図１の第６コイル板Ｃ６のａ１−ａ１断面図である。フレキシブル基板２２の第１面Ｆには、第１配線２４Ｆとビアランド２４ＡＦとが形成されている。ビアランド２４ＡＦは第１配線２４Ｆに含まれる。フレキシブル基板２２の第２面Ｓには、第２配線２４Ｓとビアランド２４ＡＳとが形成されている。ビアランド２４ＡＳは第２配線２４Ｓに含まれる。フレキシブル基板２２を貫通する貫通孔２６には、スルーホール導体２４Ａが形成され、スルーホール導体２４Ａを介して第１面Ｆ側のビアランド２４ＡＦと、第２面Ｓ側のビアランド２４ＡＳとが接続される。第１配線２４Ｆ、第２配線２４Ｓは、銅箔３２、シード層３４、電解めっき膜３６から成る。スルーホール導体２４Ａは、貫通孔２６内に形成されたシード層３４、電解めっき膜３６から成る。

[第１実施形態の製造方法]
図３（Ｂ）〜図３（Ｆ）は、第１実施形態のコイル基板の製造方法を示す。
第１面Ｆと第１面の反対面である第２面Ｓとを備えるフレキシブル基板２２が用意され、フレキシブル基板２２の第１面Ｆと第２面Ｓに銅箔３２が積層される（図３（Ｂ））。フレキシブル基板２２にスルーホール導体用の貫通孔２６が形成される（図３（Ｃ））。銅箔３２の表面、及び、フレキシブル基板２２の貫通孔２６内に無電解銅めっきによりシード層３４が形成される（図３（Ｄ））。シード層３４上にめっきレジストパターン３８が形成される（図３（Ｅ））。めっきレジストパターン３８から露出するシード層３４上に電解めっきにより電解めっき膜３６が形成され、貫通孔２６内に電解めっき膜３６が充填されスルーホール導体２４Ａが形成される（図３（Ｆ））。めっきレジストパターンが剥離され、電解めっき膜３６から露出するシード層３４、銅箔３２が剥離され、銅箔３２、シード層３４、電解めっき膜３６からなる第１配線２４Ｆ、第２配線２４Ｓが形成され（図３（Ａ））、プリント配線板１００が完成する。

第１実施形態のコイル基板の製造方法は、フレキシブル基板２２にプリント配線板の製造方法で第１配線２４Ｆ、第２配線２４Ｓから成る複数個のコイルを形成するため、容易に形成できる。また、シード層３４上にめっきレジストパターン３８が形成され、めっきレジストパターン３８から露出するシード層３４上に電解めっきにより電解めっき膜３６が形成され、めっきレジストパターンが剥離され、電解めっき膜３６から露出するシード層３４、銅箔３２が剥離され、第１配線２４Ｆ、第２配線２４Ｓが形成される。即ち、厚みの厚い電解めっき膜をエッチングしてパターンを形成するのと比較して、厚い電解めっき膜にエッチングを加えないため、配線をファインピッチに形成できる。これにより配線の占める比率を高め、コイル数を増大させ、コイルの発生トルクを大きくすることができる。

また、フレキシブル基板２２の第１面Ｆに設けられた渦巻き状の第１配線２４Ｆと、第２面Ｓに設けられた第２配線２４Ｓとが、フレキシブル基板２２を貫通する銅めっきからなるスルーホール導体２４Ａにより接続される。このため、高い信頼性を有すると共に、低抵抗のスルーホール導体２４Ａに電流が流れるため高効率を実現できる。

[第１実施形態の改変例]
図４（Ａ）は、第１実施形態の改変例のコイル基板の断面図である。
フレキシブル基板２２の第１面Ｆには、第１配線２４Ｆとビアランド２４ＡＦとが形成されている。フレキシブル基板２２の第２面Ｓには、第２配線２４Ｓとビアランド２４ＡＳとが形成されている。フレキシブル基板２２を貫通する貫通孔２６には、スルーホール導体２４Ａが形成され、スルーホール導体２４Ａを介して第１面Ｆ側のビアランド２４ＡＦと、第２面Ｓ側のビアランド２４ＡＳとが接続される。第１配線２４Ｆ、第２配線２４Ｓは、シード層３４、電解めっき膜３６から成る。スルーホール導体２４Ａは、貫通孔２６内に形成されたシード層３４、電解めっき膜３６から成る。

[第１実施形態の改変例の製造方法]
図４（Ｂ）〜図４（Ｆ）は、第１実施形態のコイル基板の製造方法を示す。
第１面Ｆと第１面の反対面である第２面Ｓとを備えるフレキシブル基板２２が用意される（図４（Ｂ））。フレキシブル基板２２にスルーホール導体用の貫通孔２６が形成される（図４（Ｃ））。フレキシブル基板２２の表面、及び、貫通孔２６内に無電解銅めっきによりシード層３４が形成される（図４（Ｄ））。シード層３４上にめっきレジストパターン３８が形成される（図４（Ｅ））。めっきレジストパターン３８から露出するシード層３４上に電解めっきにより電解めっき膜３６が形成され、貫通孔２６内に電解めっき膜３６が充填されスルーホール導体２４Ａが形成される（図４（Ｆ））。めっきレジストパターンが剥離され、電解めっき膜３６から露出するシード層３４が剥離され、シード層３４、電解めっき膜３６からなる第１配線２４Ｆ、第２配線２４Ｓが形成され（図４（Ａ））、プリント配線板１００が完成する。

第１実施形態の改変例のコイル基板の製造方法は、シード層３４上にめっきレジストパターン３８が形成され、めっきレジストパターン３８から露出するシード層３４上に電解めっきにより電解めっき膜３６が形成され、めっきレジストパターンが剥離され、電解めっき膜３６から露出するシード層３４が剥離され、第１配線２４Ｆ、第２配線２４Ｓが形成される。即ち、厚みの厚い電解めっき膜をエッチングしてパターンを形成するのと比較して、配線をファインピッチに形成できる。これにより配線の占める比率を高め、コイル数を増大させ、コイルの発生トルクを大きくすることができる。

１０コイル基板
２０フレキシブル基板
２４Ａスルーホール導体
２４Ｆ第１配線
２４Ｓ第２配線
３２銅箔
３４シード層
３６電解めっき膜
１００プリント配線板
Ｃ１第１コイル板
Ｌ１第１コイル

Claims

第１面と前記第１面と反対側の第２面とを有し、折り曲げられることで複数個のコイル板を形成するフレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板の前記第１面、前記第２面であって前記コイル板にそれぞれ形成される複数の渦巻き状の配線から成るコイルと、
前記フレキシブル基板を貫通し、前記第１面側の配線と前記第２面側の配線とを接続するスルーホール導体と、を有するコイル基板の製造方法であって、
前記フレキシブル基板の前記第１面、前記第２面に銅箔を設けることと、
前記フレキシブル基板にスルーホール導体用の貫通孔を設けることと、
前記銅箔の表面、及び、前記フレキシブル基板の前記貫通孔内にシード層を設けることと、
前記シード層上にめっきレジストパターンを形成することと、
前記めっきレジストパターンから露出するシード層上に電解めっきにより電解めっき膜を形成し、前記貫通孔内に前記スルーホール導体を形成することと、
前記めっきレジストパターンを剥離することと、
前記電解めっき膜から露出する前記シード層、前記銅箔を剥離して、前記銅箔、前記シード層、前記電解めっき膜からなる前記配線を形成することと、を有する。
第１面と前記第１面と反対側の第２面とを有し、折り曲げられることで複数個のコイル板を形成するフレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板の前記第１面、前記第２面であって前記コイル板にそれぞれ形成される複数の渦巻き状の配線から成るコイルと、
前記フレキシブル基板を貫通し、前記第１面側の配線と前記第２面側の配線とを接続するスルーホール導体と、を有するコイル基板の製造方法であって、
前記フレキシブル基板にスルーホール導体用の貫通孔を設けることと、
前記フレキシブル基板の表面、及び、前記貫通孔内にシード層を設けることと、
前記シード層上にめっきレジストパターンを形成することと、
前記めっきレジストパターンから露出するシード層上に電解めっきにより電解めっき膜を形成し、前記貫通孔内に前記スルーホール導体を形成することと、
前記めっきレジストパターンを剥離することと、
前記電解めっき膜から露出する前記シード層を剥離して、前記シード層、前記電解めっき膜からなる前記配線を形成することと、を有する。
請求項１又は請求項２のコイル基板の製造方法であって、
前記シード層の形成は、無電解銅めっきにより行う。
請求項１又は請求項２のコイル基板の製造方法であって、
前記コイルは１の終端が次の始端に接続されることで連続して接続されている。