JP2021077897A - インダクタ部品およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】小型低背化に適したインダクタ部品を提供する。【解決手段】インダクタ部品は、磁性体を含有しない絶縁層と、前記絶縁層の第１主面上に形成され、前記第１主面上に巻回されるスパイラル配線と、前記スパイラル配線の少なくとも一部に接触する磁性層とを備え、前記スパイラル配線は、１層のみであり、前記スパイラル配線のターン数は、１周未満であり、前記スパイラル配線は、中間部分で直線部を含み、前記絶縁層は、前記スパイラル配線に沿った形状であり、かつ、前記スパイラル配線の下面に対応した形状である。【選択図】図６
Description
本発明は、インダクタ部品およびその製造方法に関する。
従来、インダクタ部品としては、特開２０１３−２２５７１８号公報（特許文献１）に記載されたものがある。このインダクタ部品は、絶縁基板と、絶縁基板の主面に形成されたスパイラル導体と、スパイラル導体を覆う絶縁樹脂層と、絶縁基板の上面側および裏面側を覆う上部コアおよび下部コアと、一対の端子電極とを備える。絶縁基板は、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させた一般的なプリント基板材料であり、絶縁基板の大きさは、２．５ｍｍ×２．０ｍｍ×０．３ｍｍである。上部コアおよび下部コアは、金属磁性粉含有樹脂である。
また、特開２００７−３０５８２４号公報（特許文献２）には、シート状の素体と、素体内に形成されたコイルを構成する平面コイルと、コイルの最外周部に形成された端子とを備えるインダクタ部品が記載されている。素体は、フォトレジストによる絶縁層の積層体である。端子の一部は、磁性体からなる。素体におけるコイルの内周方向には、磁性体からなる磁性中脚部が形成されている。なお、このインダクタ部品は、シリコン等の基板上に素体等を積層した後、フッ酸処理等により基板を除去して形成している。
ところで、特許文献１では、数百μｍオーダのプリント基板材料の絶縁基板上にスパイラル導体を形成しており、インダクタ部品の全体を低背化することに限界が生じる。また、例えば、特許文献１の構造において低背化を達成するために、特許文献２のように、絶縁基板をエッチングや研磨で除去することを考えた場合、特許文献１ではスパイラル導体が絶縁基板の直上に形成されているため、絶縁基板の除去時にスパイラル導体の底面も一部除去されてしまう可能性が高い。このように、スパイラル導体まで除去されてしまうと、直流抵抗（Ｒｄｃ）が増加（悪化）してしまう上に、このスパイラル導体の除去量は、量産時には、除去工程ごとにばらつくことが避けられず、Ｒｄｃのばらつきの原因ともなる。
また、特許文献１では、スパイラル導体は、絶縁樹脂層で覆われており、特許文献２では、素体が、フォトレジスト（非磁性体）であることから、絶縁樹脂層やフォトレジストが部品全体に占める割合が大きい。したがって、部品の小型低背化が進み、磁性体（特許文献１のコアや、特許文献２の磁性体端子および磁性中脚部）や配線（特許文献１のスパイラル導体や、特許文献２の平面コイル）の形成領域が十分に確保できず、インダクタンス（Ｌ）、Ｒｄｃの両方を十分に確保できなくなる可能性がある。すなわち、小型低背化によってＬとＲｄｃとのいずれかまたはその両方が犠牲になる可能性がある。
以上のように、従来のインダクタ部品は、小型低背化に適した構成とは言えない。
そこで、本開示の課題は、小型低背化に適したインダクタ部品およびその製造方法を提供することにある。
前記課題を解決するため、本開示の一態様であるインダクタ部品は、
磁性体を含有しない絶縁層と、
前記絶縁層の第１主面上に形成され、前記第１主面上に巻回されるスパイラル配線と、
前記スパイラル配線の少なくとも一部に接触する磁性層と
を備える。
磁性体を含有しない絶縁層と、
前記絶縁層の第１主面上に形成され、前記第１主面上に巻回されるスパイラル配線と、
前記スパイラル配線の少なくとも一部に接触する磁性層と
を備える。
ここで、スパイラル配線とは、平面に形成された曲線（２次元曲線）であって、ターン数が１周を超える曲線であってもよく、ターン数が１周未満の曲線であってもよく、一部に直線を有していてもよい。
本開示のインダクタ部品によれば、スパイラル配線が絶縁層の第１主面上に形成されていることで、絶縁層の第２主面側（下方）からの基板の除去（エッチング、研磨など）の加工プロセスに対して、スパイラル配線が保護される。これにより、直流抵抗（Ｒｄｃ）の増加や量産時のＲｄｃのばらつきを抑制できる。
また、スパイラル配線に磁性層が接触していることで、インダクタ部品全体に占める絶縁層の割合が減少し、スパイラル配線と磁性層の形成領域を確保できる。これにより、インダクタンス（Ｌ）とＲｄｃのトレードオフの関係を改善することができる。
したがって、小型低背化に適したインダクタ部品を実現できる。
また、インダクタ部品の一実施形態では、前記磁性層は、前記スパイラル配線との接触部分において、前記スパイラル配線の側面に接触している。
前記実施形態によれば、絶縁層の割合が減少する。
また、インダクタ部品の一実施形態では、前記磁性層は、前記スパイラル配線との接触部分において、前記スパイラル配線の上面に接触している。
前記実施形態によれば、絶縁層の割合が減少する。
また、インダクタ部品の一実施形態では、前記磁性層は、前記スパイラル配線との接触部分において、前記スパイラル配線の側面から上面にかけて接触している。
前記実施形態によれば、絶縁層の割合がより減少する。
また、インダクタ部品の一実施形態では、前記絶縁層の厚みは、前記スパイラル配線の厚みより薄い。
前記実施形態によれば、絶縁層の割合がより減少する。
また、インダクタ部品の一実施形態では、前記絶縁層の厚みは、１０μｍ以下である。
前記実施形態によれば、絶縁層の割合がより減少する。
また、インダクタ部品の一実施形態では、前記絶縁層は、前記スパイラル配線に沿った形状である。
前記実施形態によれば、スパイラル配線が形成されない領域において絶縁層を設けないため、絶縁層の割合がより減少する。
また、インダクタ部品の一実施形態では、
前記磁性層の内部を前記第１主面の法線方向に貫通する柱状配線と、前記磁性層の外側に形成された外部端子とをさらに備え、
前記スパイラル配線と前記柱状配線が直接に接触し、前記柱状配線と前記外部端子が直接に接触している。
前記磁性層の内部を前記第１主面の法線方向に貫通する柱状配線と、前記磁性層の外側に形成された外部端子とをさらに備え、
前記スパイラル配線と前記柱状配線が直接に接触し、前記柱状配線と前記外部端子が直接に接触している。
前記実施形態によれば、ビア導体が無いため、インダクタ部品の低背化と、Ｒｄｃの低下と、接続信頼性の向上を実現できる。
また、インダクタ部品の一実施形態では、前記スパイラル配線は、１層のみである。
前記実施形態によれば、インダクタ部品の低背化を実現できる。
また、インダクタ部品の一実施形態では、前記スパイラル配線の側面は、全て、前記磁性層に接触している。
前記実施形態によれば、絶縁層の割合がより減少する。
また、インダクタ部品の一実施形態では、前記スパイラル配線の上面は、前記柱状配線と接触する部分以外の全て、前記磁性層に接触している。
前記実施形態によれば、絶縁層の割合がより減少する。
また、インダクタ部品の一実施形態では、
前記スパイラル配線は、１周を超えるスパイラル形状であり、
前記スパイラル配線の１周を超えて並走する領域において、前記スパイラル配線の側面は、前記絶縁層に覆われている。
前記スパイラル配線は、１周を超えるスパイラル形状であり、
前記スパイラル配線の１周を超えて並走する領域において、前記スパイラル配線の側面は、前記絶縁層に覆われている。
前記実施形態によれば、スパイラル配線の絶縁性および耐電圧性を向上できる。
また、インダクタ部品の製造方法の一実施形態では、
基板を準備する工程と、
前記基板上に磁性体を含有しない絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層の第１主面上に巻回されるように、前記第１主面上にスパイラル配線を形成する工程と、
前記スパイラル配線の少なくとも一部に接触するように、前記絶縁層上に磁性層を形成する工程と、
前記基板を除去する工程と
を備える。
基板を準備する工程と、
前記基板上に磁性体を含有しない絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層の第１主面上に巻回されるように、前記第１主面上にスパイラル配線を形成する工程と、
前記スパイラル配線の少なくとも一部に接触するように、前記絶縁層上に磁性層を形成する工程と、
前記基板を除去する工程と
を備える。
前記実施形態によれば、基板を除去する際に、スパイラル配線が絶縁層によって保護され、Ｒｄｃの増加や量産時のＲｄｃのばらつきを抑制できる。また、スパイラル配線に磁性層が接触していることで、インダクタ部品全体に占める絶縁層の割合が減少し、ＬとＲｄｃのトレードオフの関係を改善することができる。したがって、小型低背化に適したインダクタ部品を製造できる。
また、インダクタ部品の製造方法の一実施形態では、前記絶縁層は、前記スパイラル配線に沿った部分を残して除去される。
前記実施形態によれば、絶縁層の割合がより減少する。
また、インダクタ部品の製造方法の一実施形態では、
前記スパイラル配線の形成後、前記磁性層の形成前に、前記スパイラル配線から前記第１主面の法線方向に延びる柱状配線を形成し、前記柱状配線の上端が露出するように前記磁性層を形成する。
前記スパイラル配線の形成後、前記磁性層の形成前に、前記スパイラル配線から前記第１主面の法線方向に延びる柱状配線を形成し、前記柱状配線の上端が露出するように前記磁性層を形成する。
前記実施形態によれば、ビア導体が無いため、インダクタ部品の低背化と、Ｒｄｃの低下と、接続信頼性の向上を実現できる。
本開示の一態様であるインダクタ部品およびその製造方法によれば、小型低背化に適したインダクタ部品を実現できる。
以下、本開示の一態様を図示の実施の形態により詳細に説明する。
（第１実施形態）
（構成）
図１は、インダクタ部品の第１実施形態を示す透視平面図である。図２は、図１のＸ−Ｘ断面図である。
（構成）
図１は、インダクタ部品の第１実施形態を示す透視平面図である。図２は、図１のＸ−Ｘ断面図である。
インダクタ部品１は、例えば、パソコン、ＤＶＤプレーヤー、デジカメ、ＴＶ、携帯電話、カーエレクトロニクスなどの電子機器に搭載され、例えば全体として直方体形状の部品である。ただし、インダクタ部品１の形状は、特に限定されず、円柱状や多角形柱状、円錐台形状、多角形錐台形状であってもよい。
図１と図２に示すように、インダクタ部品１は、磁性層１０と、絶縁層１５と、スパイラル配線２１と、柱状配線３１，３２と、外部端子４１，４２と、被覆膜５０とを有する。
絶縁層１５は、上面である第１主面１５ａと下面である第２主面１５ｂとを有する。絶縁層１５の第１主面１５ａに対する法線方向を、図中、Ｚ方向とし、順Ｚ方向を上側、逆Ｚ方向を下側とする。
絶縁層１５は、上方からみてスパイラル配線２１に沿った形状の層である。このように、スパイラル配線２１が形成されない領域において絶縁層１５を設けないため、インダクタ部品１の全体における絶縁層１５の割合がより減少する。なお、図面では、スパイラル配線２１の配線間の領域では絶縁層１５が結合されているが、スパイラル配線２１の配線間の領域で分割されていてもよい。また、絶縁層１５はスパイラル配線２１に沿った形状ではなく、平板状の層であってもよい。
絶縁層１５の厚みは、スパイラル配線２１よりも薄いことが好ましく、絶縁層１５の割合がより減少する。また、絶縁層１５の厚みは、１０μｍ以下であることが好ましく、絶縁層１５の割合がより減少する。
絶縁層１５は、磁性体を含有しない絶縁性材料からなり、例えばエポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、ポリイミド系樹脂などの樹脂材料や、ケイ素やアルミニウムの酸化膜、窒化膜などの無機材料からなる。絶縁層１５は、磁性体を含有しないため、絶縁層１５の第１主面１５ａの平坦性を確保して第１主面１５ａ上にスパイラル配線２１を良好に形成でき、また、スパイラル配線２１の配線間の導通を防止できる。なお、絶縁層１５は、フィラーを含まない構成が好ましく、この場合、絶縁層１５の薄膜化や平坦性向上が可能である。一方、絶縁層１５がシリカなどの非磁性体のフィラーを含む場合は、絶縁層１５の強度や加工性、電気的特性の向上が可能である。
スパイラル配線２１は、絶縁層１５の第１主面１５ａ上に形成され、第１主面１５ａ上に巻回される。スパイラル配線２１は、ターン数が１周を超えるスパイラル形状である。スパイラル配線２１は、上側からみて、外周端２１ｂから内周端２１ａに向かって時計回り方向に渦巻状に巻回されている。
スパイラル配線２１の厚みは、絶縁層１５の厚みよりも大きいことが好ましく、例えば、４０μｍ以上１２０μｍ以下であることが好ましい。スパイラル配線２１の実施例として、厚みが４５μｍ、配線幅が４０μｍ、配線間スペースが１０μｍである。配線間スペースは３μｍ以上２０μｍ以下が好ましい。
スパイラル配線２１は、導電性材料からなり、例えばＣｕ、Ａｇ，Ａｕなどの低電気抵抗な金属材料からなる。本実施形態では、インダクタ部品１は、スパイラル配線２１を１層のみ備えており、インダクタ部品１の低背化を実現できる。つまり、スパイラル配線２１は、その両端（内周端２１ａおよび外周端２１ｂ）にスパイラル形状部分よりもやや線幅の大きいパッド部を有し、パッド部において、柱状配線３１，３２と直接接続されている。
磁性層１０は、スパイラル配線２１が形成された絶縁層１５の第１主面１５ａおよび第２主面１５ｂを覆うように形成されている。磁性層１０は、スパイラル配線２１の少なくとも一部に接触しており、具体的には、スパイラル配線２１との接触部分において、スパイラル配線２１の側面から上面にかけて接触している。特に、本実施形態では、スパイラル配線２１が絶縁層１５と接するのはその底面のみであり、スパイラル配線２１の側面は全て磁性層１０に接触しており、スパイラル配線２１の上面は、柱状配線３１，３２と接触する部分以外の全て、磁性層１０に接触している。このため、絶縁層１５の割合をより減少できる。
磁性層１０は、第１磁性層１１と、第２磁性層１２と、内磁路部１３と、外磁路部１４とによって構成される。なお、図１では、磁性層１０の一部を透明にした図で示している。第１磁性層１１および第２磁性層１２は、Ｚ方向の両側からスパイラル配線２１を挟む位置にある。具体的には、第１磁性層１１は、スパイラル配線２１の上側、第２磁性層１２は、スパイラル配線２１の下側に位置している。内磁路部１３、外磁路部１４は、図１に示すように、それぞれスパイラル配線２１の内側、外側に配置され、かつ、図２に示すように第１磁性層１１および第２磁性層１２に接続されている。このように、磁性層１０は、スパイラル配線２１に対して閉磁路を構成している。
磁性層１０は、磁性体材料からなり、例えば、磁性材料の粉末を含有する樹脂からなる。磁性層１０を構成する樹脂としては、例えば、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、ポリイミド系樹脂などであり、磁性材料の粉末としては、例えば、ＦｅＳｉＣｒなどのＦｅＳｉ系合金、ＦｅＣｏ系合金、ＮｉＦｅなどのＦｅ系合金、または、それらのアモルファス合金などの金属磁性体材料の粉末あるいはフェライトなどの粉末である。磁性材料の含有率は、好ましくは、磁性層１０全体に対して５０ｖｏｌ％以上８５ｖｏｌ％以下である。なお、磁性材料の粉末は、粒子が略球形状であることが好ましく、平均粒径が５μｍ以下であることが好ましい。また、磁性層１０は、フェライト基板などであってもよい。なお、磁性材料を樹脂で構成する場合は、絶縁層１５と同種材料を用いることが好ましく、この場合、絶縁層１５と磁性層１０との密着性を向上できる。
柱状配線３１，３２は、磁性層１０の内部を絶縁層１５の第１主面１５ａの法線方向に貫通する配線である。本実施形態では、第１柱状配線３１は、スパイラル配線２１の内周端２１ａの上面から上側に延在し、第１磁性層１１の内部を貫通する。第２柱状配線３２は、スパイラル配線２１の外周端２１ｂの上面から上側に延在し、第１磁性層１１の内部を貫通する。柱状配線３１，３２は、スパイラル配線２１と同様の材料からなる。
外部端子４１，４２は、磁性層１０の外側に形成された端子である。本実施形態では、スパイラル配線２１と第１、第２柱状配線３１，３２が直接に接触し、第１柱状配線３１と第１外部端子４１が直接に接触し、第２柱状配線３２と第２外部端子４２が直接に接触している。したがって、第１、第２柱状配線３１，３２よりも断面積の小さいビア導体が無いため、インダクタ部品１の低背化と、Ｒｄｃの低下と、接続信頼性の向上を実現できる。ただし、スパイラル配線２１は、第１、第２柱状配線３１，３２に対して、第１、第２柱状配線３１，３２よりも断面積の小さいビア導体を介して接続されていてもよい。
外部端子４１，４２は、導電性材料からなり、例えば、低電気抵抗かつ耐応力性に優れたＣｕ、耐食性に優れたＮｉ、はんだ濡れ性と信頼性に優れたＡｕが内側から外側に向かってこの順に並ぶ３層構成である。
第１外部端子４１は、第１磁性層１１の上面に設けられ、該上面から露出する第１柱状配線３１の端面を覆っている。第２外部端子４２は、第１磁性層１１の上面に設けられ、該上面から露出する第２柱状配線３２の端面を覆っている。
外部端子４１，４２には、好ましくは、防錆処理が施されている。ここで、防錆処理とは、ＮｉおよびＡｕ、または、ＮｉおよびＳｎなどで被膜することである。これにより、はんだによる銅喰われや、錆びを抑制することができ、実装信頼性の高いインダクタ部品１を提供できる。
被覆膜５０は、絶縁性材料からなり、第１磁性層１１の上面および第２磁性層１２の下面を覆い、柱状配線３１，３２および外部端子４１，４２の端面を露出させている。被覆膜５０によって、インダクタ部品１の表面の絶縁性を確保することができる。なお、被覆膜５０が第２磁性層１２の下面側に形成されていなくてもよい。
前記インダクタ部品１によれば、スパイラル配線２１が絶縁層１５の第１主面１５ａ上に形成されていることで、絶縁層１５の第２主面１５ｂ側（下方）からの基板の除去（エッチング、研磨など）の加工プロセスに対して、スパイラル配線２１が保護される。これにより、直流抵抗（Ｒｄｃ）の増加や量産時のＲｄｃのばらつきを抑制できる。
また、スパイラル配線２１に磁性層１０が接触していることで、インダクタ部品１の全体に占める絶縁層１５の割合が減少し、スパイラル配線２１と磁性層１０の形成領域を確保できる。これにより、インダクタンス（Ｌ）とＲｄｃのトレードオフの関係を改善することができる。
したがって、小型低背化に適したインダクタ部品１を実現できる。
また、絶縁層１５は、磁性体、特に磁性体の粉末を含有しないことで、絶縁層１５の主面１５ａ，１５ｂの平坦性および絶縁性を向上できる。したがって、スパイラル配線２１の形成精度や絶縁性、耐電圧の低下を抑制できる。
また、磁性層１０の内部を貫通する柱状配線３１，３２を含むので、スパイラル配線２１から直接Ｚ方向に配線が引き出される。これは、スパイラル配線２１が、インダクタ部品の上面側に最短距離で引き出されていることを意味し、基板配線がインダクタ部品１の上面側から接続される３次元実装において、不要な配線引き回しを低減できることを意味する。したがって、インダクタ部品１は、３次元実装に十分に対応できる構成を有しており、回路設計の自由度を向上できる。
また、インダクタ部品１では、スパイラル配線２１から側面方向に配線が引き出されないため、Ｚ方向から見たインダクタ部品１の面積、すなわち実装面積の低減を実現することができる。したがって、インダクタ部品１は、表面実装および３次元実装のいずれにおいても求められる実装面積の低減も実現でき、回路設計の自由度を向上できる。
また、インダクタ部品１では、柱状配線３１，３２は、磁性層１０の内部を貫通し、スパイラル配線２１が巻回された平面に対して法線方向に延在する。この場合、柱状配線３１，３２においては、電流はスパイラル配線２１が巻回された平面に沿った方向に流れず、Ｚ方向に流れる。
ここで、インダクタ部品１のサイズが小さくなると、相対的に磁性層１０も小さくなるが、特に内磁路部１３では磁束密度が高くなり、磁気飽和しやすくなる。しかし、柱状配線３１，３２に流れるＺ方向の電流による磁束は、内磁路部１３を通らないので、磁気飽和特性、すなわち直流重畳特性への影響を低減できる。一方で、従来技術のように、スパイラル配線から引出部によって側面側（スパイラル配線が巻回された平面に沿った方向側）に配線を引き出した場合は、引出部に流れる電流により発生する磁束の一部は内磁路部や外磁路部を通過してしまうため、磁気飽和特性、直流重畳特性への影響を避けることができない。
なお、柱状配線３１，３２が第１磁性層１１の内部を貫通するため、スパイラル配線２１から配線を引き出す際に磁性層１０の開口箇所を小さくすることができ、容易に閉磁路構造を取ることができる。これにより、基板側へのノイズ伝播を抑制することができる。
さらに、スパイラル配線２１は絶縁層１５に沿った平面上に巻回されているため、薄型化に対しても内磁路部１３を大きく取ることができ、磁気飽和特性の高い薄型のインダクタ部品１を提供できる。これに対して、例えば、スパイラル配線が絶縁層１５に沿った平面に対して垂直に巻回されたインダクタ部品を用いると、インダクタ部品の更なる薄型化、すなわち基板の厚み方向の薄型化に対し、コイル径（磁性層）の面積が縮小する。これにより、磁気飽和特性が悪化して、インダクタへの十分な通電ができない。
さらに、インダクタ部品１は、図２に示すように、第１磁性層１１または第２磁性層１２の表面を覆い、柱状配線３１，３２の端面を露出させる被覆膜５０を備えている。ここで、上記「露出」には、インダクタ部品１の外方への露出だけでなく、他の部材への露出も含めている。
具体的に述べると、第１磁性層１１の上面において、被覆膜５０は、外部端子４１，４２を除く領域を覆っている。このように、外部端子４１，４２と接続する柱状配線３１，３２の端面は、被覆膜５０から露出している。したがって、隣り合う外部端子４１，４２（柱状配線３１，３２）の間の絶縁を確実にとることができる。これにより、インダクタ部品１の耐電圧性や耐環境性を確保することができる。また、被覆膜５０の形状によって、磁性層１０の表面に形成される外部端子４１，４２の形成領域を任意に設定できるようになることから、実装時の自由度を上げることができるとともに、外部端子４１，４２を容易に形成できる。
なお、インダクタ部品１では、図２に示すように、外部端子４１，４２の表面は、第１磁性層１１の表面よりも、Ｚ方向の外側に位置する。具体的には、外部端子４１，４２は、被覆膜５０に埋め込まれており、外部端子４１，４２の表面は、第１磁性層１１の表面と同一平面となっていない。このとき、磁性層１０の表面と外部端子４１，４２の表面との位置関係を独立に設定することができ、外部端子４１，４２の厚みの自由度を上げることができる。この構成によれば、インダクタ部品１における外部端子４１，４２の表面の高さ位置を調整することができ、例えば、インダクタ部品１が基板に埋め込まれた際に、他の埋め込み部品の外部端子の高さ位置と合わせ込むことが可能となる。よって、インダクタ部品１を用いることにより、基板のビア形成時のレーザーの焦点合わせ工程を合理化することができ、基板の製造効率を向上できる。
さらに、インダクタ部品１では、図１に示すように、Ｚ方向からみて、柱状配線３１，３２の端面を覆う外部端子４１，４２の面積は、柱状配線３１，３２の面積よりも大きい。したがって、実装時の接合面積が大きくなり、インダクタ部品１の実装信頼性が向上する。また、基板に実装する時に基板配線とインダクタ部品１との接合位置について、アライメントマージンを確保することができ、実装信頼性を高めることができる。なお、このとき、柱状配線３１，３２の体積に関わらず、実装信頼性を向上できるため、柱状配線３１，３２のＺ方向から見た断面積を小さくすることにより、第１磁性層１１の体積の減少を抑制し、インダクタ部品１の特性低下を抑制することができる。
スパイラル配線２１、柱状配線３１，３２、外部端子４１，４２は、好ましくは、銅または銅化合物からなる導体である。これにより、安価で直流抵抗を低減できるインダクタ部品１を提供できる。また、銅を主体とすることで、スパイラル配線２１、柱状配線３１，３２、外部端子４１，４２間の接合力や導電性の向上を図ることもできる。
なお、スパイラル配線からインダクタ部品の下面に引き出すように柱状配線を設けてもよい。このとき、インダクタ部品の下面に柱状配線に接続される外部端子を設けてもよい。
インダクタ部品１は、１つのスパイラル配線を有するが、この構成に限られず、同一平面上に巻回された２つ以上のスパイラル配線を備えていてもよい。インダクタ部品１では外部端子４１，４２の形成自由度が高いため、外部端子の数が多いインダクタ部品において、その効果はより一層顕著となる。
スパイラル配線は、平面に形成された曲線（２次元曲線）であって、ターン数が１周を超える曲線であるが、ターン数が１周未満の曲線であってもよく、または、一部に直線を有していてもよい。
（製造方法）
次に、インダクタ部品１の製造方法について説明する。
次に、インダクタ部品１の製造方法について説明する。
図３Ａに示すように、基板６１を準備する。基板６１は、例えば、ガラスやフェライトなどのセラミック材料や、ガラスクロスを含む樹脂などのプリント配線基板材料などからなる平板状の基板である。基板６１の厚みは、インダクタ部品の厚みに影響を与えないため、加工上のそりなどの理由から適宜取り扱いやすい厚さのものを用いればよい。
図３Ｂに示すように、基板６１上に磁性体を含有しない絶縁層６２を形成する。絶縁層６２は、例えば、磁性体を含有しないポリイミド系樹脂などからなり、基板６１の上面（第１主面）上に上記ポリイミド系樹脂を印刷、塗布などによってコーティングして形成される。なお、絶縁層６２は、例えば、基板６１の上面上に、蒸着、スパッタリング、ＣＶＤなどのドライプロセスによってシリコン酸化膜などの無機材料の薄膜として形成してもよい。
図３Ｃに示すように、絶縁層６２をフォトリソグラフィによってパターニングして、スパイラル配線を形成する領域を残す。つまり、絶縁層６２をスパイラル配線に沿った部分を残して除去する。絶縁層６２には、基板６１が露出する開口部６２ａが設けられる。図３Ｄに示すように、絶縁層６２上を含め、基板６１上にＣｕのシード層６３をスパッタリングや無電解めっきなどで形成する。
図３Ｅに示すように、シード層６３上にドライフィルムレジスト（ＤＦＲ）６４を貼り付ける。図３Ｆに示すように、ＤＦＲ６４をフォトリソグラフィによりパターニングして、スパイラル配線を形成する領域に貫通孔６４ａを形成し、貫通孔６４ａからシード層６３を露出させる。
図３Ｇに示すように、電解めっきにより、貫通孔６４ａ内のシード層６３上に金属膜６５を形成する。図３Ｈに示すように、金属膜６５の形成後、さらにＤＦＲ６４を貼り付ける。
図３Ｉに示すように、ＤＦＲ６４をフォトリソグラフィによりパターニングし、柱状配線を形成する領域に貫通孔６４ａを形成し、貫通孔６４ａから金属膜６５を露出させる。図３Ｊに示すように、電解めっきにより、貫通孔６４ａ内の金属膜６５上にさらに金属膜６６を形成する。
図３Ｋに示すように、ＤＦＲ６４を除去し、図３Ｌに示すように、シード層６３のうち、金属膜６５が形成されていない露出部分をエッチングにより除去する。これにより、絶縁層６２の上面（第１主面）上に巻回されるように第１主面上にスパイラル配線２１を形成し、また、スパイラル配線２１から第１主面の法線方向に延びる柱状配線３１，３２を形成する。つまり、柱状配線３１，３２は、スパイラル配線２１の形成後、磁性層の形成前に、形成される。
図３Ｍに示すように、磁性体材料からなる磁性シート６７を基板６１の上面側（スパイラル配線形成側）に圧着する。これにより、スパイラル配線２１の少なくとも一部（スパイラル配線２１の側面、および、スパイラル配線２１の上面の柱状配線３１，３２と接触する部分以外）に接触するように絶縁層１５上に磁性層１０を形成する。
図３Ｎに示すように、磁性シート６７を研磨し、柱状配線３１，３２（金属膜６６）の上端を露出させる。図３Ｏに示すように、磁性シート６７の上面（第１主面）上に、被覆膜５０としてのソルダーレジスト（ＳＲ）６８を形成する。
図３Ｐに示すように、ＳＲ６８をフォトリソグラフィによりパターニングし、外部端子を形成する領域に、柱状配線３１，３２（金属膜６６）および磁性層１０（磁性シート６７）が露出する貫通孔６８ａを形成する。
図３Ｑに示すように、基板６１を研磨により除去する。図３Ｒに示すように、磁性体材料からなる磁性シート６７を基板６１の除去側に圧着し適切な厚みに研磨する。
図３Ｓに示すように、無電解めっきにより、柱状配線３１，３２（金属膜６６）からＳＲ６８の貫通孔６８ａ内に成長するＣｕ／Ｎｉ／Ａｕの金属膜６９を形成する。金属膜６９により、第１柱状配線３１に接続される第１外部端子４１と、第２柱状配線３２に接続される第２外部端子４２を形成する。また、外部端子４１，４２と反対側の下面に、被覆膜５０としてのＳＲ６８を形成する。図３Ｔに示すように、個片化し、必要に応じてバレル研磨を行い、バリを除去して、インダクタ部品１を製造する。
前記インダクタ部品１の製造方法によれば、基板６１を除去する際に、スパイラル配線２１が絶縁層１５によって保護され、Ｒｄｃの増加や量産時のＲｄｃのばらつきを抑制できる。また、スパイラル配線２１に磁性層１０が接触していることで、インダクタ部品１の全体に占める絶縁層１５の割合が減少し、ＬとＲｄｃのトレードオフの関係を改善することができる。したがって、小型低背化に適したインダクタ部品１を製造できる。
また、絶縁層１５は、スパイラル配線２１に沿った部分を残して除去されるので、絶縁層の割合がより減少する。
また、スパイラル配線２１から延びる柱状配線３１，３２を形成し、柱状配線３１，３２の上端が露出するように磁性層１０を形成するので、ビア導体が無いため、インダクタ部品１の低背化と、Ｒｄｃの低下と、接続信頼性の向上を実現できる。
なお、上記のインダクタ部品１の製造方法はあくまで一例であって、各工程において用いる工法や材料は、適宜他の公知のものと置き換えても良い。例えば、上記では、絶縁層６２やＤＦＲ６４、ＳＲ６８はコーティング後にパターニングしたが、塗布、印刷、マスク蒸着、リフトオフなどによって、直接必要な部分に絶縁層６２を形成してもよい。また、基板６１の除去や磁性シート６７の薄層化には研磨を用いたが、ブラスト、レーザーなどの他の物理プロセスや、フッ酸処理などの化学プロセスを用いてもよい。
なお、上記のインダクタ部品１の製造方法はあくまで一例であって、各工程において用いる工法や材料は、適宜他の公知のものと置き換えても良い。例えば、上記では、絶縁層６２やＤＦＲ６４、ＳＲ６８はコーティング後にパターニングしたが、塗布、印刷、マスク蒸着、リフトオフなどによって、直接必要な部分に絶縁層６２を形成してもよい。また、基板６１の除去や磁性シート６７の薄層化には研磨を用いたが、ブラスト、レーザーなどの他の物理プロセスや、フッ酸処理などの化学プロセスを用いてもよい。
（実施例）
次に、インダクタ部品１の実施例について説明する。
次に、インダクタ部品１の実施例について説明する。
スパイラル配線２１、柱状配線３１，３２、外部端子４１，４２は、例えばＣｕ、Ａｇ、Ａｕなどの低抵抗な金属によって構成される。好ましくは、ＳＡＰ（Semi Additive Process；セミアディティブ工法）によって形成される銅めっきを用いることで、低抵抗でかつ狭ピッチなスパイラル配線２１を安価に形成できる。なお、スパイラル配線２１、柱状配線３１，３２、外部端子４１，４２は、ＳＡＰ以外のめっき工法、スパッタリング法や蒸着法、塗布法などで形成してもよい。
本実施例においては、スパイラル配線２１、柱状配線３１，３２は、ＳＡＰによる銅めっきで形成され、外部端子４１，４２は、無電解Ｃｕめっきで形成される。なお、スパイラル配線２１、柱状配線３１，３２、外部端子４１，４２を全て同じ工法で形成してもよい。
磁性層１０（第１磁性層１１、第２磁性層１２、内磁路部１３および外磁路部１４）は、例えば、磁性材料の粉末を含有する樹脂からなり、好ましくは、略球形の金属磁性材料を含む。したがって、磁性材料の磁路の充填性を良くできる。これにより、磁路を小さくでき、小型なインダクタ部品１を提供することができる。ただし、磁性層は、フェライトなどの磁性材料の粉末を含有する樹脂であってもよいし、フェライト基板や磁性材料のグリーンシートを焼結したものであってもよい。
本実施例においては、磁性層１０を構成する樹脂は、例えば、エポキシ系樹脂、ビスマレイミド、液晶ポリマ、ポリイミドからなる有機絶縁材料である。また、磁性層１０の磁性材料の粉末は、平均粒径５μｍ以下の金属磁性体である。金属磁性体は、例えば、ＦｅＳｉＣｒなどのＦｅＳｉ系合金、ＦｅＣｏ系合金、ＮｉＦeなどのＦｅ系合金、または、それらのアモルファス合金である。磁性材料の含有率は、好ましくは、磁性層１０全体に対して５０vol％以上８５vol％以下である。
上記のように、平均粒径が５μｍ以下と粒径の小さい磁性材料を使うことで、金属磁性体に発生する渦電流を抑制することができ、数十ＭＨｚといった高周波でも損失の小さいインダクタ部品１を得ることができる。
また、Ｆｅ系の磁性材料を使うことで、フェライトなどよりも大きな磁気飽和特性を得ることができる。
また、磁性材料の充填量を５０vol％以上にすることで透磁率を高くすることができ、所望のインダクタンス値の取得に必要なスパイラル配線のターン数を低減できるため、直流抵抗と近接効果による高周波での損失を低減できる。さらに、充填量が８５vol％以下の場合、磁性材料に対して有機絶縁樹脂のボリュームが十分大きく、磁性材料の流動性を確保できるため、充填性が向上し、実効透磁率や、磁性材料自体の強度を向上できる。
一方、低周波で使う場合、渦電流損を高周波程気にする必要がなくなるため、金属磁性体の平均粒径を大きくし、より高透磁率にしてもよい。例えば、平均粒径が１００〜３０μｍの大粒と、大粒間の隙間を充填するようにいくつかの小粒（１０μｍ以下）とが混在するような磁性材料が好ましい。こうすることで充填量を高くし、１〜１０ＭＨｚといった周波数で高透磁率の磁性材料を実現できる。ただし、１ＭＨｚ以上の周波数では、渦電流損の影響を抑制するため、比透磁率は７０以下であることが好ましい。
本実施例においては、被覆膜５０は、ポリイミド、フェノール、エポキシ樹脂などの有機絶縁樹脂からなる感光性レジストやソルダーレジストで形成されている。
また、外部端子４１，４２の表面に施される防錆処理は、Ｎｉ、Ａｕ、Ｓｎなどのめっきである。
絶縁層１５は、磁性体、特に磁性体の粉末を含有しない絶縁性樹脂からなる。したがって、例えば５μｍの粒径を有する磁性体を含有しないので、絶縁層１５の主面１５ａ，１５ｂの平坦性および絶縁性を向上できる。したがって、スパイラル配線２１の形成精度や絶縁性、耐電圧の低下を抑制できる。また、絶縁層１５でスパイラル配線２１を覆っていないので、同じチップサイズで考えると磁性材料のボリュームが増えることでインダクタンス値を高くすることができる。絶縁層１５の厚みは、スパイラル配線２１よりも薄いことが好ましく、絶縁層１５の厚みは、１０μｍ以下であることが好ましい。
本実施例において、スパイラル配線２１の厚みは４５μｍ、配線幅が４０μｍ、配線間スペースが１０μｍである。
なお、配線間スペースは３μｍ以上２０μｍ以下が好ましい。配線間スペースを２０μｍ以下にすることで配線幅を大きくとることができるので、直流抵抗を下げることができる。配線間スペースを３μｍ以上にすることで配線間の絶縁性が十分に保てる。
また、配線厚みは４０μｍ以上１２０μｍ以下が好ましい。配線厚みを４０μｍ以上にすることで直流抵抗を十分に下げることができる。配線厚みを１２０μｍ以下にすることで配線アスペクトを極端に大きくすることがなくなり、プロセスばらつきを抑制することができる。
スパイラル配線２１のターン数は本実施形態では、２．５ターンである。ターン数は５ターン以下が好ましい。ターン数が５ターン以下であれば５０ＭHzから１５０ＭＨｚといった高周波スイッチング動作に対して近接効果の損失を小さくすることできる。一方、１ＭＨｚといった低周波スイッチング動作で使用する場合は２．５ターン以上が好ましい。ターン数を多くすることで、インダクタンスを高くし、インダクタリップル電流を小さくできる。
本実施形態では、第１磁性層１１の厚みを１１７．５μｍとし、第２磁性層１２の厚みを６７．５μｍとしている。第１磁性層１１、第２磁性層１２の厚みは、それぞれ、１０μｍ以上２００μｍ以下が好ましい。第１、第２磁性層１１，１２の厚みが薄すぎると第１、第２磁性層１１，１２の研削時にプロセスばらつきによりスパイラル配線２１が露出してしまう恐れがある。また、第１、第２磁性層１１，１２に含まれる磁性材料の平均粒径に対して、第１、第２磁性層１１，１２の厚みが薄いと脱粒による実効透磁率の低下が大きい。第１、第２磁性層１１，１２の厚みを２００μｍ以下にするとインダクタ部品の薄膜化が実現できる。
また、第１磁性層１１の厚みが、第２磁性層１２の厚みより厚いことが好ましい。インダクタ部品１では、法線方向（Ｚ方向）からみた外部端子４１，４２の面積に関して、第１磁性層１１は、第２磁性層１２よりも大きい。すなわち、インダクタ部品１では、第１磁性層１１中の磁束の方が、第２磁性層１２中の磁束よりも、外部端子４１，４２によって遮られやすい。そこで、第１磁性層１１側の厚みを厚くして外部端子４１，４２との距離を空け、外部端子４１，４２の影響を低減することで、インダクタンスの磁性層厚（チップ厚）のばらつきに対する感度を落とすことができ、狭偏差なインダクタンスを有するインダクタ部品を提供することができる。また、一般に外部端子４１，４２の面積が大きい第１磁性層１１側の方が、インダクタ部品１を実装・内蔵する基板側のランドパターンの面積も大きく、また周囲の電子部品の数も多くなりやすい。したがって、第１磁性層１１の厚みを厚くして、磁束漏れを低減することで、ランドパターンによる渦電流損や周囲の電子部品へのノイズ入射など、磁束漏れによる悪影響を効果的に低減することができる。
防錆処理を含めた外部端子４１，４２の厚みは、無電解銅めっき厚５μｍ、Ｎｉめっき厚５μｍ、Ａｕめっき厚０．１μｍである。また、被覆膜５０の厚みは５μｍである。これらの厚みも適便チップ厚みと実装信頼性の観点から厚み、大きさが選択されてよい。
以上より、本実施例によると、チップサイズ１２１０（１．２ｍｍ ｘ １．０ｍｍ）、厚み０．３００ｍｍである薄型インダクタを提供することができる。
（第２実施形態）
図４は、インダクタ部品の第２実施形態を示す断面図である。第２実施形態は、第１実施形態とは、絶縁層の配置が相違する。この相違する構成を以下に説明する。その他の構成は、第１実施形態と同じ構成であり、第１実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
図４は、インダクタ部品の第２実施形態を示す断面図である。第２実施形態は、第１実施形態とは、絶縁層の配置が相違する。この相違する構成を以下に説明する。その他の構成は、第１実施形態と同じ構成であり、第１実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
図４に示すように、第２実施形態のインダクタ部品１Ａでは、スパイラル配線２１は、１周を超えるスパイラル形状である。スパイラル配線２１の１周を超えて配線同士が並走する領域において、スパイラル配線２１の側面は、絶縁層１５に覆われている。つまり、絶縁層１５は、第１実施形態と同様にスパイラル配線２１の下面を覆い、さらに、１周を超える領域においてスパイラル配線２１の配線間に存在する。なお、スパイラル配線２１の配線間に存在する絶縁層１５の厚みは、スパイラル配線２１の配線厚みと同じであってもよいし、スパイラル配線２１の配線厚みよりも大きくても、小さくてもよい。
これにより、スパイラル配線２１の配線間のスペースが狭い場合、スパイラル配線２１の配線間において金属磁性体などの磁性材料を介した電気的な短絡経路ができる可能性を除くことができる。したがって、スパイラル配線２１の絶縁性および耐電圧性を向上でき、信頼性の高いインダクタ部品１Ａを提供することができる。
なお、スパイラル配線２１の配線同士が並走しない領域において、例えば、スパイラル配線２１の両端部、スパイラル配線２１の最外周の外側側面、および、スパイラル配線２１の最内周の内側側面において、スパイラル配線２１の側面が絶縁層１５に覆われていてもよいし、磁性層１０に直接接触していてもよい。
前記インダクタ部品１Ａを製造する方法について説明すると、例えば、第１実施形態の図３Ｌの工程の後に、スパイラル配線２１の配線間に絶縁層１５を設けるようにしてもよい。
（第３実施形態）
図５は、インダクタ部品の第３実施形態を示す断面図である。第３実施形態は、第１実施形態とは、スパイラル配線の層数が相違する。この相違する構成を以下に説明する。その他の構成は、第１実施形態と同じ構成であり、第１実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
図５は、インダクタ部品の第３実施形態を示す断面図である。第３実施形態は、第１実施形態とは、スパイラル配線の層数が相違する。この相違する構成を以下に説明する。その他の構成は、第１実施形態と同じ構成であり、第１実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
図５に示すように、第２実施形態のインダクタ部品１Ｂは、第１実施形態のインダクタ部品１と同様に、絶縁層１５Ａ，１５Ｂと、絶縁層１５Ａ，１５Ｂの第１主面１５ａ上に形成されるスパイラル配線２１，２２と、スパイラル配線２１，２２の少なくとも一部に接触する磁性層１０とを備える。
一方、インダクタ部品１Ｂでは、スパイラル配線は、第１スパイラル配線２１と第２スパイラル配線２２の複数あり、第１スパイラル配線２１と第２スパイラル配線２２との間を直列に接続するビア導体をさらに備える。２層のスパイラル配線２１，２２が、第１、第２外部端子４１，４２間で電気的に直列に接続されている。
具体的に述べると、第２スパイラル配線２２は、第１スパイラル配線２１のＺ方向（上方）に積層されている。第１スパイラル配線２１は、上側からみて、外周端２１ｂから内周端２１ａに向かって反時計回り方向に渦巻状に巻回されている。第２スパイラル配線２２は、上側からみて、内周端２２ａから外周端２２ｂに向かって反時計回り方向に渦巻状に巻回されている。
第１スパイラル配線２１は、第１絶縁層１５Ａの第１主面１５ａ上に形成される。第２スパイラル配線２２は、第２絶縁層１５Ｂの第１主面１５ａ上に形成される。第２絶縁層１５Ｂは、第１絶縁層１５ＡのＺ方向（上方）に積層される。
第２スパイラル配線２２の外周端２２ｂは、その外周端２２ｂの上側の第２柱状配線３２を介して、第２外部端子４２に接続される。第２スパイラル配線２２の内周端は、その内周端の下側のビア導体を介して、第１スパイラル配線２１の内周端に接続される。ビア導体は、第２絶縁層１５Ｂの内部を第１主面１５ａの法線方向に貫通する。
第１スパイラル配線２１の外周端２１ｂは、その外周端２１ｂの上側のビア導体２５、端部配線２６および第１柱状配線３１を介して、第１外部端子４１に接続される。ビア導体２５は、第２絶縁層１５Ｂの内部を第１主面１５ａの法線方向に貫通する。端部配線２６は、第２スパイラル配線２２と同一平面である第２絶縁層１５Ｂ上に形成される。
前記インダクタ部品１Ｂでは、第１スパイラル配線２１と第２スパイラル配線２２とが直列に接続されているので、ターン数を増やすことでインダクタンス値を向上できる。また、第１、第２柱状配線３１，３２を第１、第２スパイラル配線２１，２２の外周端から引き出すことができるので、第１、第２スパイラル配線２１，２２の内径を大きくとることができ、インダクタンス値を向上できる。
また、第１スパイラル配線２１と第２スパイラル配線２２は、それぞれ法線方向に積層されているので、ターン数に対してＺ方向からみたインダクタ部品１Ｂの面積、すなわち実装面積を低減でき、インダクタ部品１Ｂの小型化が実現できる。
なお、スパイラル配線は２層に限られず、複数層あってもよい。また、上層側のスパイラル配線については、下方からの基板除去（エッチング、研磨）などの加工プロセスの影響を受けないため、絶縁層上ではなく、磁性層上に形成されていてもよい。具体的には、図５の構成において、絶縁層１５Ｂが存在せず、磁性層１０が代わりに配置されていてもよい。また、第２実施形態のように第１スパイラル配線２１の配線同士が並走する領域において、第１スパイラル配線２１の側面が、絶縁層１５（絶縁層１５Ｂ）に覆われている構成であってもよい。この場合、第１スパイラル配線２１は、内周側の側面で磁性層１０に接触する。
前記インダクタ部品１Ｂを製造する方法について説明すると、基板を準備し、基板上に第１絶縁層１５Ａを形成し、第１絶縁層１５Ａの第１主面１５ａ上に第１スパイラル配線２１を形成し、第１スパイラル配線２１の少なくとも一部、具体的には第１スパイラル配線２１の側面に接触するように磁性層１０を形成する。さらに、磁性層１０を研磨するなどして、第１スパイラル配線２１の上面を露出させた上で、第１スパイラル配線２１上及び磁性層１０上に第２絶縁層１５Ｂを形成し、第２絶縁層１５Ｂの第１主面１５ａ上に第２スパイラル配線２２を形成し、第２スパイラル配線２２の少なくとも一部に接触するように磁性層１０を形成する。その後、基板を除去する。
（第４実施形態）
図６は、インダクタ部品の第４実施形態を示す透視斜視図である。図７は、図６のＸ−Ｘ断面図である。第４実施形態は、第１実施形態とは、スパイラル配線の構成が相違する。この相違する構成を以下に説明する。なお、第４実施形態において、第１実施形態と同一の符号は、第１実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。
図６は、インダクタ部品の第４実施形態を示す透視斜視図である。図７は、図６のＸ−Ｘ断面図である。第４実施形態は、第１実施形態とは、スパイラル配線の構成が相違する。この相違する構成を以下に説明する。なお、第４実施形態において、第１実施形態と同一の符号は、第１実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。
図６と図７に示すように、インダクタ部品１Ｃは、第１実施形態のインダクタ部品１と同様に、絶縁層１５と、絶縁層１５の第１主面１５ａ上に形成されるスパイラル配線２１Ｂ〜２４Ｂと、スパイラル配線２１Ｂ〜２４Ｂのそれぞれの少なくとも一部に接触する磁性層１０とを備える。
一方、インダクタ部品１Ｃにおいて、第１スパイラル配線２１Ｂ、第２スパイラル配線２２Ｂ、第３スパイラル配線２３Ｂおよび第４スパイラル配線２４Ｂは、Ｚ方向から見たときに、半楕円形の弧状である。すなわち、第１〜第４スパイラル配線２１Ｂ〜２４Ｂは、約半周分巻回された曲線状の配線である。また、スパイラル配線２１Ｂ〜２４Ｂは、中間部分で直線部を含んでいる。このように、本開示において、「平面状に巻回されたスパイラル配線」とは、平面状に形成された曲線（２次元曲線）であって、ターン数が１周未満の曲線であってもよく、一部直線部を有していてもよい。
第１、第４スパイラル配線２１Ｂ，２４Ｂは、その両端が外側に位置する第１柱状配線３１および第２柱状配線３２に接続され、第１柱状配線３１および第２柱状配線３２からインダクタ部品１Ｃの中心側に向かって孤を描く曲線状である。
第２、第３スパイラル配線２２Ｂ，２３Ｂは、その両端が内側に位置する第１柱状配線３１および第２柱状配線３２に接続され、第１柱状配線３１および第２柱状配線３２からインダクタ部品１Ｃの縁側に向かって孤を描く曲線状である。
ここで、第１〜第４スパイラル配線２１Ｂ〜２４Ｂのそれぞれにおいて、スパイラル配線２１Ｂ〜２４Ｂが描く曲線と、スパイラル配線２１Ｂ〜２４Ｂの両端を結んだ直線とに囲まれる範囲を内径部分とする。このとき、Ｚ方向からみて、いずれのスパイラル配線２１Ｂ〜２４Ｂについても、その内径部分同士は重ならない。
一方、第１、第２スパイラル配線２１Ｂ，２２Ｂはお互いに近接している。すなわち、第１スパイラル配線２１Ｂで発生した磁束は、近接する第２スパイラル配線２２Ｂの周囲を回り込み、第２スパイラル配線２２Ｂで発生した磁束は、近接する第１スパイラル配線２１Ｂの周囲を回り込む。これは、互いに近接している第３、第４スパイラル配線２３Ｂ，２４Ｂでも同様である。したがって、第１スパイラル配線２１Ｂと第２スパイラル配線２２Ｂとの磁気結合、第３スパイラル配線２３Ｂと第４スパイラル配線２４Ｂとの磁気結合は強くなる。
なお、第１、第２スパイラル配線２１Ｂ，２２Ｂにおいて、同じ側にある一端からその反対側にある他端に向かって同時に電流が流れた場合、互いの磁束は強めあう。これは、第１スパイラル配線２１Ｂと第２スパイラル配線２２Ｂの同じ側にある各一端を共にパルス信号の入力側、その反対側にある各他端を共にパルス信号の出力側とした場合に、第１スパイラル配線２１Ｂと第２スパイラル配線２２Ｂとは正結合されていることを意味する。一方、例えば、第１スパイラル配線２１Ｂと第２スパイラル配線２２Ｂの一方のスパイラル配線では一端側を入力、他端側を出力とし、他方のスパイラル配線では一端側を出力、他端側を入力とすれば、第１スパイラル配線２１Ｂと第２スパイラル配線２２Ｂとは負結合されている状態とできる。これは第３、第４スパイラル配線２３Ｂ，２４Ｂについても同様である。
第１、第３スパイラル配線２１Ｂ，２３Ｂの一端側に接続された第１柱状配線３１、および、第２、第４スパイラル配線２２Ｂ，２４Ｂの他端側に接続された第２柱状配線３２は、それぞれ、第１磁性層１１の内部を貫通し、上面において露出する。第１、第３スパイラル配線２１Ｂ，２３Ｂの他端側にビア導体２５を介して接続された第２柱状配線３２、および、第２、第４スパイラル配線２２Ｂ，２４Ｂの一端側にビア導体２５を介して接続された第１柱状配線３１は、それぞれ、第２磁性層１２の内部を貫通し、下面において露出する。ビア導体２５は、絶縁層１５の内部を貫通する。第１柱状配線３１は、第１外部端子４１に接続される。第２柱状配線３２は、第２外部端子４２に接続される。
この構成によれば、例えば、インダクタ部品１Ｃを基板に埋め込むとともに、第１磁性層１１の上面側にパルス信号の入力ラインを配置し、第２磁性層１２の下面側にパルス信号の出力ラインを配置することにより、第１、第２スパイラル配線２１Ｂ，２２Ｂの組、第３、第４スパイラル配線２３Ｂ，２４Ｂの組のそれぞれをより容易に負結合させることができる。
なお、インダクタ部品１Ｃでは、スパイラル配線２１Ｂ〜２４Ｂの柱状配線３１，３２との接続位置からチップの外側に向かってさらに配線が伸びているが、これはＳＡＰにて銅配線を形成後、追加銅電解めっきを行う際の給電配線と接続される配線である。この給電配線によりＳＡＰの給電膜を除去した後で合っても、追加銅電解めっきを容易に行うことができ、配線間距離を狭くすることができる。また、ＳＡＰ形成後に追加銅電極めっきを行うことで、第１、第２スパイラル配線２１Ｂ，２２Ｂの配線間距離および第３、第４スパイラル配線２３Ｂ，２４Ｂの配線間距離を狭くでき、高い磁気結合を得ることができる。
なお、スパイラル配線は４つに限られず、１〜３つであってもよいし、５つ以上であってもよい。また、スパイラル配線の両端部は、磁性層の同じ側に磁性層を貫通する柱状配線に接続されてもよいし、一つの端部において、第１主面側に磁性層を貫通する柱状配線、第２主面側に磁性層を貫通する柱状配線の両方に接続されていてもよい。
前記インダクタ部品１Ｃを製造する方法について説明すると、基板を準備し、基板上に絶縁層１５を形成し、第１絶縁層１５の第１主面１５ａ上にスパイラル配線２１Ｂ〜２４Ｂ及びスパイラル配線２１Ｂ〜２４Ｂの一端上に第１柱状配線３１を形成し、スパイラル配線２１Ｂ〜２４Ｂのそれぞれの少なくとも一部に接触するように磁性層１０を形成する。その後、基板を除去する。さらに、スパイラル配線２１Ｂ〜２４Ｂの他端の下方となる第１絶縁層１５を第２主面１５ｂ側からレーザードリルなどで開口し、ビア導体２５、第２柱状配線３２を形成する。そして、第１絶縁層１５の第２主面１５ｂ側に磁性層１０を形成し、磁性層１０を上側、下側から研磨することで第１柱状配線３１、第２柱状配線３２を露出させ、被覆膜５０を形成、開口後、第１外部端子４１、第２外部端子４２を形成すればよい。
なお、本開示は上述の実施形態に限定されず、本開示の要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。例えば、第１から第４実施形態のそれぞれの特徴点を様々に組み合わせてもよい。
磁性層は、スパイラル配線との接触部分において、スパイラル配線の側面にのみ接触していてもよく、または、磁性層は、スパイラル配線との接触部分において、スパイラル配線の上面にのみ接触していてもよい。これらの場合であっても、スパイラル配線の側面及び上面が絶縁層で覆われている構成に対して、絶縁層の割合を減少できる。
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ インダクタ部品
１０ 磁性層
１１ 第１磁性層
１２ 第２磁性層
１３ 内磁路部
１４ 外磁路部
１５ 絶縁層
１５Ａ 第１絶縁層
１５Ｂ 第２絶縁層
１５ａ 第１主面
１５ｂ 第２主面
２１ 第１スパイラル配線
２２ 第２スパイラル配線
２１Ｂ 第１スパイラル配線
２２Ｂ 第２スパイラル配線
２３Ｂ 第３スパイラル配線
２４Ｂ 第４スパイラル配線
２５ ビア導体
２６ 端部配線
３１ 第１柱状配線
３２ 第２柱状配線
４１ 第１外部端子
４２ 第２外部端子
５０ 被覆膜
６１ 基板
１０ 磁性層
１１ 第１磁性層
１２ 第２磁性層
１３ 内磁路部
１４ 外磁路部
１５ 絶縁層
１５Ａ 第１絶縁層
１５Ｂ 第２絶縁層
１５ａ 第１主面
１５ｂ 第２主面
２１ 第１スパイラル配線
２２ 第２スパイラル配線
２１Ｂ 第１スパイラル配線
２２Ｂ 第２スパイラル配線
２３Ｂ 第３スパイラル配線
２４Ｂ 第４スパイラル配線
２５ ビア導体
２６ 端部配線
３１ 第１柱状配線
３２ 第２柱状配線
４１ 第１外部端子
４２ 第２外部端子
５０ 被覆膜
６１ 基板
Claims (10)
- 磁性体を含有しない絶縁層と、
前記絶縁層の第１主面上に形成され、前記第１主面上に巻回されるスパイラル配線と、
前記スパイラル配線の少なくとも一部に接触する磁性層と
を備え、
前記スパイラル配線は、１層のみであり、
前記スパイラル配線のターン数は、１周未満であり、前記スパイラル配線は、中間部分で直線部を含み、
前記絶縁層は、前記スパイラル配線に沿った形状であり、かつ、前記スパイラル配線の下面に対応した形状である、インダクタ部品。 - 前記磁性層は、前記スパイラル配線との接触部分において、前記スパイラル配線の側面から上面にかけて接触している、請求項１に記載のインダクタ部品。
- 前記絶縁層の厚みは、前記スパイラル配線の厚みより薄い、請求項１または２に記載のインダクタ部品。
- 前記絶縁層の厚みは、１０μｍ以下である、請求項３に記載のインダクタ部品。
- 前記磁性層の内部を前記第１主面の法線方向に貫通する柱状配線と、前記磁性層の外側に形成された外部端子とをさらに備え、
前記スパイラル配線と前記柱状配線が直接に接触し、前記柱状配線と前記外部端子が直接に接触している、請求項１に記載のインダクタ部品。 - 前記スパイラル配線の側面は、全て、前記磁性層に接触している、請求項１から５の何れか一つに記載のインダクタ部品。
- 前記スパイラル配線の上面は、前記柱状配線と接触する部分以外の全て、前記磁性層に接触している、請求項５に記載のインダクタ部品。
- 基板を準備する工程と、
前記基板上に磁性体を含有しない絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層の第１主面上に巻回されるように、前記第１主面上に、１層のみのスパイラル配線であり、かつ、ターン数が１周未満であって直線部を含むスパイラル配線を形成する工程と、
前記スパイラル配線の少なくとも一部に接触するように、前記絶縁層上に磁性層を形成する工程と、
前記基板を除去する工程と
を備え、
前記絶縁層は、前記スパイラル配線に沿った形状であり、かつ、前記スパイラル配線の下面に対応した形状である、インダクタ部品の製造方法。 - 前記絶縁層は、前記スパイラル配線に沿った部分を残して除去される、請求項８に記載のインダクタ部品の製造方法。
- 前記スパイラル配線の形成後、前記磁性層の形成前に、前記スパイラル配線から前記第１主面の法線方向に延びる柱状配線を形成し、前記柱状配線の上端が露出するように前記磁性層を形成する、請求項８または９に記載のインダクタ部品の製造方法。
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