JP2021129075A - 積層シート - Google Patents
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Abstract
【課題】精度よくアライメントして、ビアを形成でき、または、製品に関する情報を確実に取得できる積層シートを提供すること。【解決手段】積層シート13は、複数の配線7、および、複数の配線7を埋設する磁性層8を備えるシート状のインダクタ2と、インダクタ2の厚み方向一方面に配置されるマーク形成可能層15とを備える。【選択図】図1
Description
本発明は、積層シートに関する。
従来、シート状のインダクタは、電子機器に搭載されることが知られている。そのようなインダクタとして、配線と、配線を被覆する磁性層とを備えるインダクタが提案されている(例えば、下記特許文献1参照。)。
しかるに、磁性層に、配線が電子機器と電気的に接続するためのビアを形成する場合がある。その際、平面視における配線の位置を正確に認識するために、インダクタをアライメントする必要がある。しかし、特許文献1では、インダクタを精度よくアライメントできないという不具合がある。
また、電子機器に搭載すべきインダクタは、それに関する情報を搭載前にユーザーが取得したい要求がある。しかし、特許文献1のインダクタは、上記した情報を備えない。そのため、ユーザがインダクタの情報を事前に取得できないという不具合がある。
本発明は、精度よくアライメントして、ビアを形成でき、または、製品に関する情報を確実に取得できる積層シートを提供する。
本発明(1)は、複数の配線、および、前記複数の配線を埋設する磁性層を備えるシート状のインダクタと、前記インダクタの厚み方向一方面に配置されるマーク形成可能層とを備えることを特徴とする、積層シートを含む。
この積層シートは、マーク形成可能層を備える。そのため、マーク形成可能層にマークを形成すれば、かかるマークに基づいて、積層シートをアライメントして、ビアを形成したり、または、マークに基づいて、製品に関する情報を認識して、かかる情報を確実に取得できる。
本発明(2)は、前記マーク形成可能層の材料は、樹脂組成物である、(1)に記載の積層シートを含む。
この積層シートでは、マーク形成可能層の材料が、樹脂組成物であるので、マークの形成が容易である。
本発明(3)は、前記樹脂組成物が、熱硬化性樹脂組成物であり、下記試験(a)〜試験(e)のうち、少なくともいずれか一つの試験を満足する、(2)に記載の積層シートを含む。
試験(a):前記積層シートを3cm角に外形加工してサンプルを作製し、その周波数10MHzにおける比透磁率μ1を求める。その後、サンプルを、硫酸銅5水和物66g/L、硫酸濃度180g/L、塩素50ppm、トップルチナを含有する硫酸銅めっき溶液200mLに、25℃で、120分浸漬し、その後、サンプルの周波数10MHzにおける比透磁率μ2を求める。下記式によって、浸漬前後における透磁率の変化率を求める。その結果、サンプルの透磁率の変化率が5%以下である。
透磁率の変化率(%)=|μ1−μ2|/μ1×100
試験(b):前記積層シートを3cm角に外形加工してサンプルを作製し、その周波数10MHzにおける比透磁率μ3を求める。その後、サンプルを、硫酸55g/Lを含有する酸活性水溶液200mLに、25℃で、1分浸漬し、その後、サンプルの周波数10MHzにおける比透磁率μ4を求める。下記式によって、浸漬前後における透磁率の変化率を求める。その結果、サンプルの透磁率の変化率が5%以下である。
試験(b):前記積層シートを3cm角に外形加工してサンプルを作製し、その周波数10MHzにおける比透磁率μ3を求める。その後、サンプルを、硫酸55g/Lを含有する酸活性水溶液200mLに、25℃で、1分浸漬し、その後、サンプルの周波数10MHzにおける比透磁率μ4を求める。下記式によって、浸漬前後における透磁率の変化率を求める。その結果、サンプルの透磁率の変化率が5%以下である。
透磁率の変化率(%)=|μ3−μ4|/μ3×100
試験(c):前記積層シートを3cm角に外形加工してサンプルを作製し、その周波数10MHzにおける比透磁率μ5を求める。その後、サンプルを、アトテックジャパン社製のリダクションソリューション セキュリガントP 200mLに、45℃で、5分浸漬し、その後、サンプルの周波数10MHzにおける比透磁率μ6を求める。下記式によって、浸漬前後における透磁率の変化率を求める。その結果、サンプルの透磁率の変化率が5%以下である。
試験(c):前記積層シートを3cm角に外形加工してサンプルを作製し、その周波数10MHzにおける比透磁率μ5を求める。その後、サンプルを、アトテックジャパン社製のリダクションソリューション セキュリガントP 200mLに、45℃で、5分浸漬し、その後、サンプルの周波数10MHzにおける比透磁率μ6を求める。下記式によって、浸漬前後における透磁率の変化率を求める。その結果、サンプルの透磁率の変化率が5%以下である。
透磁率の変化率(%)=|μ5−μ6|/μ5×100
試験(d):前記積層シートを3cm角に外形加工してサンプルを作製し、その周波数10MHzにおける比透磁率μ7を求める。その後、サンプルを、アトテックジャパン社製のコンセントレート・コンパクトCP 200mLに、80℃で、15分浸漬し、その後、サンプルの周波数10MHzにおける比透磁率μ8を求める。下記式によって、浸漬前後における透磁率の変化率を求める。その結果、サンプルの透磁率の変化率が5%以下である。
試験(d):前記積層シートを3cm角に外形加工してサンプルを作製し、その周波数10MHzにおける比透磁率μ7を求める。その後、サンプルを、アトテックジャパン社製のコンセントレート・コンパクトCP 200mLに、80℃で、15分浸漬し、その後、サンプルの周波数10MHzにおける比透磁率μ8を求める。下記式によって、浸漬前後における透磁率の変化率を求める。その結果、サンプルの透磁率の変化率が5%以下である。
透磁率の変化率(%)=|μ7−μ8|/μ7×100
試験(e):前記積層シートを3cm角に外形加工してサンプルを作製し、その周波数10MHzにおける比透磁率μ9を求める。その後、サンプルを、アトテックジャパン社製のスウェリングディップ・セキュリガントP 200mLに、60℃で、5分浸漬し、その後、サンプルの周波数10MHzにおける比透磁率μ10を求める。下記式によって、浸漬前後における透磁率の変化率を求める。その結果、サンプルの透磁率の変化率が5%以下である。
試験(e):前記積層シートを3cm角に外形加工してサンプルを作製し、その周波数10MHzにおける比透磁率μ9を求める。その後、サンプルを、アトテックジャパン社製のスウェリングディップ・セキュリガントP 200mLに、60℃で、5分浸漬し、その後、サンプルの周波数10MHzにおける比透磁率μ10を求める。下記式によって、浸漬前後における透磁率の変化率を求める。その結果、サンプルの透磁率の変化率が5%以下である。
透磁率の変化率(%)=|μ9−μ10|/μ9×100
この積層シートは、試験(a)〜試験(e)のうち、少なくともいずれか一つの試験を満足するので、薬液を用いるプロセス加工に対する安定性に優れる。
この積層シートは、試験(a)〜試験(e)のうち、少なくともいずれか一つの試験を満足するので、薬液を用いるプロセス加工に対する安定性に優れる。
本発明の積層シートは、精度よくアライメントして、ビアを形成でき、または、製品に関する情報を確実に取得できる。
<一実施形態>
本発明の積層シートの一実施形態を、図1Aおよび図2Bを参照して説明する。
本発明の積層シートの一実施形態を、図1Aおよび図2Bを参照して説明する。
この積層シート13は、所定厚みを有し、厚み方向に対して直交する面方向に延びるシート形状を有する。例えば、積層シート13は、平面視略矩形状を有する。積層シート13は、シート状のインダクタ2と、マーク形成可能層15とを備える。
インダクタ2は、平面視において、積層シート13と同一の外形形状を有する。具体的には、インダクタ2は、平面視において、4つの辺5を含む略矩形状を有する。
また、インダクタ2は、複数の配線7と、磁性層8とを備える。
複数の配線7は、互いに間隔が隔てて隣り合う。複数の配線7は、並行する。複数の配線7は、隣り合う方向と厚み方向とに直交する方向に沿って延びる。配線7の形状、寸法、構成、材料、処方(充填率、含有割合など)などは、例えば、特開2019−220618号公報などに記載される。好ましくは、配線7は、配線7に沿う方向に直交する方向に沿う断面において、略円形状をなしており、その直径の下限が、例えば、25μmであり、また、直径の上限が、例えば、2,000μmである。配線7は、好ましくは、導体からなる導線と、導線の周面を被覆する絶縁膜とを含む。隣り合う配線7の間隔の下限は、例えば、10μm、好ましくは、50μmであり、また、隣り合う配線7の間隔の上限は、例えば、5,000μm、好ましくは、3,000μmである。隣り合う配線7の間隔に対する、配線7の直径の比(直径/間隔)の上限は、例えば、200、好ましくは、50であり、また、下限が、例えば、0.01、好ましくは、0.1である。
磁性層8は、積層シート13のインダクタンスを向上させる。磁性層8は、平面視において、インダクタ2と同一の外形形状を有する。磁性層8は、面方向に延びる板形状を有する。また、磁性層8は、断面視で、複数の配線7を埋設する。磁性層8は、一方面9と、他方面10と、内周面11とを有する。
一方面9は、磁性層8における厚み方向一方面を形成する。
他方面10は、磁性層8における厚み方向他方面を形成する。他方面10は、一方面9の厚み方向他方側に間隔が隔てられる。
内周面11は、一方面9および他方面10と厚み方向に間隔が隔てられる。内周面11は、厚み方向において、一方面9および他方面10の間に位置する。また、内周面11は、複数の配線7が隣り合う方向において、互いに対向する2つの外側面18の間に位置する。内周面11は、配線7の外周面に接触する。
磁性層8は、バインダと、磁性粒子とを含む。具体的には、磁性層8の材料は、バインダと磁性粒子とを含有する磁性組成物である。
バインダとしては、例えば、アクリル樹脂などの熱可塑性樹脂、例えば、エポキシ樹脂組成物などの熱硬化性樹脂が挙げられる。アクリル樹脂は、例えば、カルボキシル基含有アクリル酸エステルコポリマーを含む。エポキシ樹脂組成物は、例えば、主剤であるエポキシ樹脂(クレゾールノボラック型エポキシ樹脂など)と、エポキシ樹脂用硬化剤(フェノール樹脂など)と、エポキシ樹脂用硬化促進剤(イミダゾール化合物など)とを含む。バインダとしては、熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂をそれぞれ単独使用または併用することができ、好ましくは、熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂を併用する。磁性組成物におけるバインダの体積割合は、後述する磁性粒子の体積割合の残部である。
磁性粒子は、例えば、バインダ中に分散する。本実施形態において、磁性粒子は、例えば、略扁平形状を有する。なお、略扁平形状は、略板形状を含む。なお、磁性粒子は、略球形状、略針形状を有してもよい。好ましくは、磁性粒子は、略扁平形状を有する。
磁性粒子は、略扁平形状を有する場合には、その扁平率(扁平度)の下限は、例えば、8、好ましくは、15であり、また、上限は、例えば、500、好ましくは、450である。扁平率は、例えば、磁性粒子のメジアン径を磁性粒子の平均厚さで除したアスペクト比として算出される。
磁性粒子のメジアン径の下限は、例えば、3.5μm、好ましくは、10μmであり、また、上限は、例えば、200μm、好ましくは、150μmである。磁性粒子は、略扁平形状を有する場合には、その平均厚みの下限は、例えば、0.1μm、好ましくは、0.2μmであり、また、上限は、例えば、3.0μm、好ましくは、2.5μmである。
また、磁性粒子の材料は、金属類である。金属類としては、軟磁性体、硬磁性体などの磁性体が挙げられる。好ましくは、良好なインダクタンスを確保する観点から、軟磁性体が挙げられる。
軟磁性体としては、例えば、1種類の金属元素を純物質の状態で含む単一金属体、例えば、1種類以上の金属元素(第1金属元素)と、1種類以上の金属元素(第2金属元素)および/または非金属元素(炭素、窒素、ケイ素、リンなど)との共融体(混合物)である合金体が挙げられる。これらは、単独または併用することができる。
単一金属体としては、例えば、1種類の金属元素(第1金属元素)のみからなる金属単体が挙げられる。第1金属元素としては、例えば、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、その他、軟磁性体の第1金属元素として含有することが可能な金属元素の中から適宜選択される。
また、単一金属体としては、例えば、1種類の金属元素のみを含むコアと、そのコアの表面の一部または全部を修飾する無機物および/または有機物を含む表面層とを含む形態、例えば、第1金属元素を含む有機金属化合物や無機金属化合物が分解(熱分解など)された形態などが挙げられる。後者の形態として、より具体的には、第1金属元素として鉄を含む有機鉄化合物(具体的には、カルボニル鉄)が熱分解された鉄粉(カルボニル鉄粉と称される場合がある)などが挙げられる。なお、1種類の金属元素のみを含む部分を修飾する無機物および/または有機物を含む層の位置は、上記のような表面に限定されない。なお、単一金属体を得ることができる有機金属化合物や無機金属化合物としては、特に制限されず、軟磁性体の単一金属体を得ることができる公知乃至慣用の有機金属化合物や無機金属化合物から適宜選択することができる。
合金体は、1種類以上の金属元素(第1金属元素)と、1種類以上の金属元素(第2金属元素)および/または非金属元素(炭素、窒素、ケイ素、リンなど)との共融体であり、軟磁性体の合金体として利用することができるものであれば特に制限されない。
第1金属元素は、合金体における必須元素であり、例えば、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)などが挙げられる。なお、第1金属元素がFeであれば、合金体は、Fe系合金とされ、第1金属元素がCoであれば、合金体は、Co系合金とされ、第1金属元素がNiであれば、合金体は、Ni系合金とされる。
第2金属元素は、合金体に副次的に含有される元素(副成分)であり、第1金属元素に相溶(共融)する金属元素であって、例えば、鉄(Fe)(第1金属元素がFe以外である場合)、コバルト(Co)(第1金属元素がCo以外である場合)、ニッケル(Ni)(第1金属元素Ni以外である場合)、クロム(Cr)、アルミニウム(Al)、ケイ素(Si)、銅(Cu)、銀(Ag)、マンガン(Mn)、カルシウム(Ca)、バリウム(Ba)、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)、バナジウム(V)、ニオブ(Nb)、タンタル(Ta)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、ルテニウム(Ru)、ロジウム(Rh)、亜鉛(Zn)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、ゲルマニウム(Ge)、スズ(Sn)、鉛(Pb)、スカンジウム(Sc)、イットリウム(Y)、ストロンチウム(Sr)、各種希土類元素などが挙げられる。これらは、単独使用または2種以上併用することができる。
非金属元素は、合金体に副次的に含有される元素(副成分)であり、第1金属元素に相溶(共融)する非金属元素であって、例えば、ホウ素(B)、炭素(C)、窒素(N)、ケイ素(Si)、リン(P)、硫黄(S)などが挙げられる。これらは、単独使用または2種以上併用することができる。
合金体の一例であるFe系合金として、例えば、磁性ステンレス(Fe−Cr−Al−Si合金)(電磁ステンレスを含む)、センダスト(Fe−Si−Al合金)(スーパーセンダストを含む)、パーマロイ(Fe−Ni合金)、Fe−Ni−Mo合金、Fe−Ni−Mo−Cu合金、Fe−Ni−Co合金、Fe−Cr合金、Fe−Cr−Al合金、Fe−Ni−Cr合金、Fe−Ni−Cr−Si合金、ケイ素銅(Fe−Cu−Si合金)、Fe−Si合金、Fe−Si―B(−Cu−Nb)合金、Fe−B−Si−Cr合金、Fe−Si−Cr−Ni合金、Fe−Si−Cr合金、Fe−Si−Al−Ni−Cr合金、Fe−Ni−Si−Co合金、Fe−N合金、Fe−C合金、Fe−B合金、Fe−P合金、フェライト(ステンレス系フェライト、さらには、Mn−Mg系フェライト、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、Cu−Zn系フェライト、Cu−Mg−Zn系フェライトなどのソフトフェライトを含む)、パーメンジュール(Fe−Co合金)、Fe−Co−V合金、Fe基アモルファス合金などが挙げられる。
合金体の一例であるCo系合金としては、例えば、Co−Ta−Zr、コバルト(Co)基アモルファス合金などが挙げられる。
合金体の一例であるNi系合金としては、例えば、Ni−Cr合金などが挙げられる。
なお、上記した磁性組成物のより詳細な処方については、特開2014−165363号公報などに記載される。
磁性組成物における磁性粒子の体積割合の下限は、例えば、40体積%、好ましくは、50体積%、より好ましくは、60体積%であり、また、上限は、例えば、95体積%、好ましくは、90体積%である。
インダクタ2の厚みの下限は、例えば、30μm、好ましくは、40μmであり、また、インダクタ2の厚みの上限は、例えば、2,500μm、好ましくは、2,000μmである。
また、積層シート13の厚みに対するインダクタ2の厚みの比の下限は、例えば、0.1、好ましくは、0.3、より好ましくは、0.5であり、また、上限が、例えば、0.9、好ましくは、0.8、より好ましくは、0.7である。
マーク形成可能層15は、次に説明するマーク4を形成することが可能な層である。つまり、マーク形成可能層15は、マーク4がまだ設けられていない層であり、マーク4がすでに設けられたマーク層3ではない。マーク形成可能層15は、面方向に延びるシート形状を有する。具体的には、マーク形成可能層15は、平面視において、積層シート13と同様の外形形状を有する。マーク形成可能層15は、磁性層8の一方面9に配置されている。具体的には、マーク形成可能層15は、一方面9の全部に接触している。
マーク形成可能層15の材料は、特に限定されず、例えば、樹脂組成物、金属、セラミックスなどが挙げられ、好ましくは、樹脂組成物が挙げられる。マーク形成可能層15の材料が樹脂組成物であれば、次に説明するマーク4の形成が容易である。
樹脂組成物は、例えば、樹脂を必須成分として含有し、粒子を任意成分として含有する。
樹脂としては、例えば、熱硬化性樹脂、活性エネルギー線硬化性樹脂などの硬化性樹脂、例えば、熱可塑性樹脂などの可塑性樹脂が挙げられる。
硬化性樹脂としては、好ましくは、熱硬化性樹脂が挙げられる。熱硬化性樹脂であれば、マーク形成可能層15が熱硬化性樹脂の硬化物を含むことができるので、次に説明する浸漬試験における積層シート13の透磁率の変化率を低減できる。熱硬化性樹脂は、主剤、硬化剤および硬化促進剤を含む。
主剤としては、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などが挙げられ、好ましくは、エポキシ樹脂が挙げられる。エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、変性ビスフェノールA型エポキシ樹脂、変性ビスフェノールF型エポキシ樹脂、変性ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂などの2官能エポキシ樹脂、例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、テトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂などの3官能以上の多官能エポキシ樹脂などが挙げられる。これらエポキシ樹脂は、単独で使用または2種以上を併用することができる。好ましくは、2官能エポキシ樹脂が挙げられ、より好ましくは、ビスフェノールA型エポキシ樹脂が挙げられる。
エポキシ樹脂のエポキシ当量の下限は、例えば、10g/eq.であり、また、上限は、例えば、1,000g/eq.である。
硬化剤としては、主剤がエポキシ樹脂であれば、例えば、フェノール樹脂、イソシアネート樹脂などが挙げられる。フェノール樹脂としては、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、フェノールビフェニレン樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、レゾール樹脂などの多官能フェノール樹脂が挙げられる。これらは、単独で使用または2種以上を併用することができる。フェノール樹脂として、好ましくは、フェノールノボラック樹脂、フェノールビフェニレン樹脂が挙げられる。主剤がエポキシ樹脂であり、硬化剤がフェノール樹脂であれば、エポキシ樹脂中のエポキシ基1当量に対して、フェノール樹脂中の水酸基の合計の下限が、例えば、0.7当量、好ましくは、0.9当量、また、上限が、例えば、1.5当量、好ましくは、1.2当量である。具体的には、硬化剤の質量部数の下限は、主剤100質量部に対して、例えば、1質量部であり、また、例えば、50質量部である。
硬化促進剤としては、主剤の硬化を促進する触媒(熱硬化触媒)(好ましくは、エポキシ樹脂硬化促進剤)であって、例えば、有機リン系化合物、例えば、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール(2P4MHZ)などのイミダゾール化合物などが挙げられる。硬化促進剤の質量部数の下限は、主剤100質量部に対して、例えば、0.05質量部であり、また、上限が、例えば、5質量部である。
熱可塑性樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、熱可塑性ポリウレタン樹脂などが挙げられる。また、熱可塑性樹脂として、親水性ポリマーも挙げられる。
樹脂として、硬化性樹脂および可塑性樹脂のいずれかを単独使用でき、また、それらを併用することもできる。
樹脂組成物における樹脂の質量割合の下限は、例えば、10質量%、好ましくは、30質量%であり、上限は、例えば、90質量%、好ましくは、75質量%である。
粒子は、第1粒子、および、第2粒子からなる群から選択される少なくとも1種類である。
第1粒子は、例えば、略球形状を有する。第1粒子のメジアン径の下限は、例えば、1μm、好ましくは、5μmであり、また、第1粒子のメジアン径の上限は、例えば、250μm、好ましくは、200μmである。第1粒子のメジアン径は、レーザ回折式粒度分布測定装置で求められる。また、第1粒子のメジアン径は、例えば、断面観察による二値化処理によって、求めることもできる。
第1粒子の材料は、特に限定されない。第1粒子の材料としては、例えば、金属類、無機化合物、有機化合物、非金属元素の単体などが挙げられ、マーク4を確実に形成する観点から、好ましくは、無機化合物、非金属元素の単体が挙げられる。
無機化合物は、マーク形成可能層15をインク受容層として機能させる場合に樹脂組成物に含まれる。無機化合物としては、例えば、無機フィラーが挙げられ、具体的には、シリカ、アルミナなどが挙げられ、好ましくは、シリカが挙げられる。
非金属元素の単体は、マーク形成可能層15をレーザ変色層として機能させる場合に樹脂組成物に含まれる。非金属元素の単体としては、例えば、炭素、ケイ素などが挙げられ、好ましくは、炭素、より好ましくは、カーボンブラックなどが挙げられる。
具体的には、第1粒子として、好ましくは、球形状シリカが挙げられ、また、好ましくは、球形状カーボンブラックが挙げられる。
第2粒子は、例えば、略扁平形状を有する。略扁平形状は、略板形状を含む。
第2粒子の扁平率(扁平度)の下限は、例えば、8、好ましくは、15であり、また、上限は、例えば、500、好ましくは、450である。第2粒子の扁平率は、上記した磁性層8における磁性粒子の扁平率と同じ算出方法で求められる。
第2粒子のメジアン径の下限は、例えば、1μm、好ましくは、5μmであり、また、第2粒子のメジアン径の上限は、例えば、250μm、好ましくは、200μmである。第2粒子のメジアン径は、第1粒子のそれと同様の方法で求められる。
第2粒子の平均厚みの下限は、例えば、0.1μm、好ましくは、0.2μmであり、また、上限は、例えば、3.0μm、好ましくは、2.5μmである。
第2粒子の材料は、無機化合物である。無機化合物としては、例えば、窒化ホウ素などの熱伝導性化合物などが挙げられる。
具体的には、第2粒子として、好ましくは、扁平形状の窒化ホウ素が挙げられる。
第1粒子および第2粒子は、樹脂組成物に、単独種類が含まれ、または、両方が含まれる。
樹脂100質量部に対する粒子(第1粒子および/または第2粒子)の質量部数の下限は、例えば、10質量部、好ましくは、50質量部であり、また、上限は、例えば、2,000質量部、好ましくは、1,500質量部である。また、樹脂組成物における粒子の含有割合の下限は、例えば、10質量%、また、上限は、例えば、90質量%である。第1粒子および第2粒子の両方が樹脂組成物に含まれる場合には、第1粒子100質量部に対する第2粒子の質量部数の下限は、例えば、30質量部、また、上限は、例えば、300質量部である。
なお、粒子は、樹脂組成物における任意成分であることから、樹脂組成物が、粒子を含有しなくてもよい。
マーク形成可能層15の厚みの下限は、例えば、1μm、好ましくは、10μmであり、また、上限は、例えば、1,000μm、好ましくは、100μmである。また、積層シート13の厚みにおけるマーク形成可能層15の厚みの比の下限は、例えば、0.001、好ましくは、0.005、より好ましくは、0.01であり、また、上限は、例えば、0.5、好ましくは、0.3、より好ましくは、0.1である。
積層シート13の厚みの下限は、例えば、40μm、好ましくは、50μmであり、また、インダクタ2の厚みの上限は、例えば、3,000μm、好ましくは、2,500μmである。
次に、上記した積層シート1の製造方法および加工態様を、図1A〜図2Dを参照して説明する。
この方法では、まず、図2Aに示すように、インダクタ2を準備する。インダクタ2は、例えば、特開2019−220618号公報などに記載される方法によって、準備する。
次いで、この方法では、図1Aおよび図2Bに示すように、マーク形成可能層15を、インダクタ2の厚み方向一方面に配置する。
マーク形成可能層15をインダクタ2に配置するには、まず、マーク形成可能シート14を準備する。マーク形成可能シート14は、マーク形成可能層15をインダクタ2の一方面9に対して配置する前のシートであり、その材料は、マーク形成可能層15の材料と同一である。マーク形成可能シート14を準備するには、上記した材料に溶媒をさらに配合して、ワニスを調製し、これを、剥離シート(図示せず)の表面に塗布および乾燥させる。樹脂が熱硬化性樹脂を含有する場合には、熱硬化性樹脂は、BステージまたはCステージである。
続いて、マーク形成可能シート14を、インダクタ2の厚み方向一方面に貼付する。具体的には、マーク形成可能シート14の厚み方向他方面を、インダクタ2の厚み方向一方面に接触させる。これによって、マーク形成可能シート14は、マーク形成可能層15に、磁性層8の一方面9に接触する状態で形成される。または、ワニスをインダクタ2の一方面9に直接塗布して、マーク形成可能層15を形成することができる。
その後、樹脂がBステージの熱硬化性樹脂を含有する場合には、加熱によって、熱硬化性樹脂をCステージ化する。
これによって、マーク形成可能層15は、インダクタ2の厚み方向一方面に配置(積層)される。好ましくは、マーク形成可能層15は、磁性層8の一方面9に接着されている。
これによって、インダクタ2と、マーク形成可能層15とを備える積層シート13が得られる。積層シート13は、好ましくは、インダクタ2と、マーク形成可能層15とのみを備える。
この積層シート13は、マーク4をまだ備えず、マーク4を形成するためのマーク形成可能層15を備えており、単独で流通可能なデバイスであって、産業上利用可能である。
この積層シート13は、例えば、試験(a)〜試験(e)のうち、少なくともいずれか一つの試験を満足する。
試験(a):積層シート13を3cm角に外形加工してサンプルを作製し、その周波数10MHzにおける比透磁率μ1を求める。その後、サンプルを、硫酸銅5水和物66g/L、硫酸濃度180g/L、塩素50ppm、トップルチナを含有する硫酸銅めっき溶液200mLに、25℃で、120分浸漬し、その後、サンプルの周波数10MHzにおける比透磁率μ2を求める。下記式によって、浸漬前後における透磁率の変化率を求める。その結果、サンプルの透磁率の変化率が5%以下である。
透磁率の変化率(%)=|μ1−μ2|/μ1×100
試験(b):積層シート13を3cm角に外形加工してサンプルを作製し、その周波数10MHzにおける比透磁率μ3を求める。その後、サンプルを、硫酸55g/Lを含有する酸活性水溶液200mLに、25℃で、1分浸漬し、その後、サンプルの周波数10MHzにおける比透磁率μ4を求める。下記式によって、浸漬前後における透磁率の変化率を求める。その結果、サンプルの透磁率の変化率が5%以下である。
試験(b):積層シート13を3cm角に外形加工してサンプルを作製し、その周波数10MHzにおける比透磁率μ3を求める。その後、サンプルを、硫酸55g/Lを含有する酸活性水溶液200mLに、25℃で、1分浸漬し、その後、サンプルの周波数10MHzにおける比透磁率μ4を求める。下記式によって、浸漬前後における透磁率の変化率を求める。その結果、サンプルの透磁率の変化率が5%以下である。
透磁率の変化率(%)=|μ3−μ4|/μ3×100
試験(c):積層シート13を3cm角に外形加工してサンプルを作製し、その周波数10MHzにおける比透磁率μ5を求める。その後、サンプルを、アトテックジャパン社製のリダクションソリューション セキュリガントP 200mLに、45℃で、5分浸漬し、その後、サンプルの周波数10MHzにおける比透磁率μ6を求める。下記式によって、浸漬前後における透磁率の変化率を求める。その結果、サンプルの透磁率の変化率が5%以下である。
試験(c):積層シート13を3cm角に外形加工してサンプルを作製し、その周波数10MHzにおける比透磁率μ5を求める。その後、サンプルを、アトテックジャパン社製のリダクションソリューション セキュリガントP 200mLに、45℃で、5分浸漬し、その後、サンプルの周波数10MHzにおける比透磁率μ6を求める。下記式によって、浸漬前後における透磁率の変化率を求める。その結果、サンプルの透磁率の変化率が5%以下である。
透磁率の変化率(%)=|μ5−μ6|/μ5×100
試験(d):積層シート13を3cm角に外形加工してサンプルを作製し、その周波数10MHzにおける比透磁率μ7を求める。その後、サンプルを、アトテックジャパン社製のコンセントレート・コンパクトCP 200mLに、80℃で、15分浸漬し、その後、サンプルの周波数10MHzにおける比透磁率μ8を求める。下記式によって、浸漬前後における透磁率の変化率を求める。その結果、サンプルの透磁率の変化率が5%以下である。
試験(d):積層シート13を3cm角に外形加工してサンプルを作製し、その周波数10MHzにおける比透磁率μ7を求める。その後、サンプルを、アトテックジャパン社製のコンセントレート・コンパクトCP 200mLに、80℃で、15分浸漬し、その後、サンプルの周波数10MHzにおける比透磁率μ8を求める。下記式によって、浸漬前後における透磁率の変化率を求める。その結果、サンプルの透磁率の変化率が5%以下である。
透磁率の変化率(%)=|μ7−μ8|/μ7×100
試験(e):積層シート13を3cm角に外形加工してサンプルを作製し、その周波数10MHzにおける比透磁率μ9を求める。その後、サンプルを、アトテックジャパン社製のスウェリングディップ・セキュリガントP 200mLに、60℃で、5分浸漬し、その後、サンプルの周波数10MHzにおける比透磁率μ10を求める。下記式によって、浸漬前後における透磁率の変化率を求める。その結果、サンプルの透磁率の変化率が5%以下である。
試験(e):積層シート13を3cm角に外形加工してサンプルを作製し、その周波数10MHzにおける比透磁率μ9を求める。その後、サンプルを、アトテックジャパン社製のスウェリングディップ・セキュリガントP 200mLに、60℃で、5分浸漬し、その後、サンプルの周波数10MHzにおける比透磁率μ10を求める。下記式によって、浸漬前後における透磁率の変化率を求める。その結果、サンプルの透磁率の変化率が5%以下である。
透磁率の変化率(%)=|μ9−μ10|/μ9×100
試験(a)を満足する場合において、試験(a)におけるサンプルの透磁率の変化率の上限は、好ましくは、4%、より好ましくは、3%である。
試験(a)を満足する場合において、試験(a)におけるサンプルの透磁率の変化率の上限は、好ましくは、4%、より好ましくは、3%である。
試験(a)を満足すれば、積層シート13は、電解銅めっきの硫酸銅溶液の浸漬に対する安定性に優れる。
試験(b)を満足する場合において、試験(b)におけるサンプルの透磁率の変化率の上限は、好ましくは、4%、より好ましくは、3%である。
試験(b)を満足すれば、積層シート13は、酸活性溶液の浸漬に対する安定性に優れる。
試験(c)を満足する場合において、試験(c)におけるサンプルの透磁率の変化率の上限は、好ましくは、4%、より好ましくは、3%である。
試験(c)におけるアトテックジャパン社製のリダクションソリューション セキュリガントPは、硫酸水溶液を含有しており、中和液(中和剤、または、中和用水溶液)として用いられる。従って、試験(c)を満足すれば、積層シート13は、中和液浸漬に対する安定性に優れる。
試験(d)を満足する場合において、試験(d)におけるサンプルの透磁率の変化率の上限は、好ましくは、4%、より好ましくは、3%である。
試験(d)におけるアトテックジャパン社製のコンセントレート・コンパクトCPは、過マンガン酸カリウム溶液を含有する。従って、試験(d)を満足すれば、積層シート13は、デスミア(洗浄)の過マンガン酸カリウム溶液浸漬に対する安定性に優れる。
試験(e)を満足する場合において、試験(e)におけるサンプルの透磁率の変化率の上限は、好ましくは、4%、より好ましくは、3%である。
試験(e)におけるアトテックジャパン社製のスウェリングディップ・セキュリガントPは、グリコールエーテル類および水酸化ナトリウムを含有する水溶液であって、膨潤液として用いられる。従って、試験(e)を満足すれば、積層シート13は、膨潤液浸漬に対する安定性に優れる。
好ましくは、試験(a)〜試験(e)のいずれをも満足する。そのため、積層シート13は、電解銅めっきの硫酸銅溶液、酸活性溶液、中和液、デスミア(洗浄)の過マンガン酸カリウム溶液および膨潤液の浸漬に対する安定性に優れ、これらの液を用いる各種プロセスに対する安定性に優れる。
その後、図1Bおよび図2Cに示すように、例えば、マーク4をマーク形成可能層15に形成する。
マーク4の形成方法は、特に限定されず、例えば、ドリル、エッチングなどが挙げられる。
マーク4は、例えば、積層シート13における複数の配線7の位置情報を報知するマークである。また、マーク4は、次に説明するビア16を積層シート13に形成するためのアライメントマークである。
マーク4は、マーク形成可能層15に形成される。具体的には、マーク4は、マーク形成可能層15の厚み方向一方面に配置される。マーク4のそれぞれは、例えば、マーク形成可能層15の4つの辺5により区画される4つの隅部6のそれぞれに形成される。マーク4は、平面視において、例えば、略+字形状を有する。
また、マーク4は、マーク形成可能層15の厚み方向一方面から厚み方向他方側に向かい、厚み方向途中まで進む凹部である。
また、マーク4は、厚み方向に投影したときに、複数の配線7に対して、隣り合う方向における外側に隔てられている。つまり、マーク4は、厚み方向に投影したときに、複数の配線7と重ならず、複数の配線7に対してずれている。マーク4と、配線7との最短距離Lの下限は、例えば、10μm、好ましくは、50μmであり、また、上限は、例えば、10mm、好ましくは、5mm、より好ましくは、3mmである。
マーク4の寸法は、特に限定されない。配線7が延びる方向におけるマーク4の長さの下限は、例えば、10μm、好ましくは、50μmであり、また、上限が、例えば、5mm、好ましくは、1mmである。複数の配線7が隣り合う方向におけるマーク4の長さの下限は、例えば、10μm、好ましくは、50μmであり、また、上限が、例えば、5mm、好ましくは、1mmである。
マーク4の深さの下限は、例えば、1μm、好ましくは、5μmであり、また、上限が、1mmである。マーク層3の厚み(深さ)に対するマーク4の深さの比の下限は、例えば、0.01、好ましくは、0.1であり、また、上限は、例えば、0.9、好ましくは、0.7である。
これによって、マーク形成可能層15は、マーク4が形成されたマーク層3となる。これにより、インダクタ2と、マーク層3と、マーク4とを備えるマーク付き積層シート1が得られる。
図1Cおよび図2Dに示すように、その後、例えば、ビア16をマーク付き積層シート1に形成する。
ビア16の形成では、例えば、マーク4をアライメントマークとして用いて、マーク付き積層シート1をアライメントする。例えば、マーク4を基準にして、次に加工を実施する装置に対してマーク付き積層シート1の面方向位置を調整する。
ビア16の形成方法は、特に限定されず、例えば、ドリルを用いる接触式開口、例えば、レーザを用いる非接触式加工などが挙げられる。
ビア16は、例えば、配線7が隣り合う方向に投影したときに、マーク4と重複し、かつ、平面視で、配線7と重複する。詳しくは、ビア16は、配線7の厚み方向一方面の中央部を露出し、配線7より厚み方向一方側に位置する磁性層8およびマーク層3の厚み方向を貫通する貫通孔である。ビア16は、平面視(図示せず)略円形状を有する。また、ビア16は、断面視において、厚み方向一方側に向かって従って開口面積が広がるテーパ形状を有する。
その後、ビア16が形成されたマーク付き積層シート1は、例えば、フォトリソグラフィ、めっき(銅めっきなど)などの工程を経て、図示しない導電層が、ビア16から露出する配線7に形成され、電子機器またはや電子部品に搭載・接合される。電子機器または電子部品は、ビア16を介して、配線7と電気的に接続される。
<一実施形態の作用効果>
そして、この積層シート13は、マーク形成可能層15を備える。そのため、マーク形成可能層15にマーク4を形成すれば、マーク4に基づいて、マーク付き積層シート1をアライメントして、ビア16を形成できる。
そして、この積層シート13は、マーク形成可能層15を備える。そのため、マーク形成可能層15にマーク4を形成すれば、マーク4に基づいて、マーク付き積層シート1をアライメントして、ビア16を形成できる。
また、この積層シート13では、マーク形成可能層15の材料が、樹脂組成物であれば、マーク4の形成が容易である。
さらに、この積層シート13は、例えば、試験(a)〜試験(e)のうち、少なくともいずれか一つの試験を満足するので、薬液を用いるプロセス加工に対する安定性に優れる。
<変形例>
以下の各変形例において、上記した一実施形態と同様の部材および工程については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、各変形例は、特記する以外、一実施形態と同様の作用効果を奏することができる。さらに、一実施形態およびその変形例を適宜組み合わせることができる。
以下の各変形例において、上記した一実施形態と同様の部材および工程については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、各変形例は、特記する以外、一実施形態と同様の作用効果を奏することができる。さらに、一実施形態およびその変形例を適宜組み合わせることができる。
マーク4の形状は、上記に限定されない。図示しないが、マーク4の形状として、平面視において、例えば、略V字形状、略L字形状、略X字形状、略L字形状、略I字形状(略直線形状を含む)、略U字形状、略C字形状、略円環形状(略楕円環形状を含む)、略円形状(略楕円形状を含む)、略多角形枠形状(略三角枠形状、略矩形枠形状を含む)、略多角形状(略三角形状、略矩形状を含む)などが挙げられる。
マーク4の位置は、特に限定されず、例えば、図示しないが、隣り合う配線7の間であってもよい。
図3に示すように、マーク形成可能層15は、レーザ変色可能層および/またはインク受容可能層であってもよい。
マーク形成可能層15がレーザ変色可能層である場合には、レーザ変色可能層は、例えば、樹脂として熱硬化性樹脂を含み、第1粒子として球形状カーボンブラックを含んでおり、例えば、黒色を有する。レーザが、レーザ変色可能層に照射されると、照射部分における第1粒子(カーボンブラック)が熱分解して除去され、かかる部分の黒色度が低くなる(色が薄くなる)(変色する)。これにより、マーク形成可能層15が、変色したマーク4を有するマーク層3となる。
マーク形成可能層15がインク受容可能層である場合には、インク受容可能層は、例えば、樹脂として親水性ポリマーを含み、第1粒子として球形状シリカを含む。インク(図示せず)をインク受容可能層に印刷し、その後、インク受容可能層の親水性ポリマーおよびシリカがインクを吸収する(と親和する)。これにより、マーク形成可能層15が、着色したマーク4を有するマーク層3となる。
図4に示すように、マーク4は、マーク形成可能層15を貫通してよい。
図5に示すように、マーク4を、マーク形成可能層15の厚み方向一方面に配置してよい。マーク4は、例えば、インクの固形物(好ましくは、紫外線硬化物などの硬化物)からなる。
図6に示すように、マーク4は、マーク形成可能層15の隅部6(図6参照)を切り欠いている。マーク4は、隅部6を、厚み方向に、矩形状に切り欠いている。
また、図7に示すように、マーク4は、アライメントマークに代えて、または、アライメントメークとともに、製品としての積層シート13に関する情報を含むことができる。情報は、例えば、積層シート13のロット番号、積層シート13の透磁率などが挙げられる。
図2Bの1点破線で示す変形例では、マーク形成可能層15は、インダクタ2の一方面9および他方面10に配置される。この変形例では、図2Cに示すようにマーク4が、2つのマーク形成可能層15のそれぞれに形成される。
なお、ビア16に、導電層(図示せず)を形成することができる。導電層(図示せず)の材料としては、例えば、銅などの導体材料が挙げられる。導電層形成では、例えば、電解銅めっき液が用いられる。これによって、導電層(図示せず)を備えるマーク付き積層シート1が得られる。
2 インダクタ
7 配線
8 磁性層
13 積層シート
15 マーク形成可能層
7 配線
8 磁性層
13 積層シート
15 マーク形成可能層
Claims (3)
- 複数の配線、および、前記複数の配線を埋設する磁性層を備えるシート状のインダクタと、
前記インダクタの厚み方向一方面に配置されるマーク形成可能層と
を備えることを特徴とする、積層シート。 - 前記マーク形成可能層の材料は、樹脂組成物であることを特徴とする、請求項1に記載の積層シート。
- 前記樹脂組成物が、熱硬化性樹脂組成物であり、
下記試験(a)〜試験(e)のうち、少なくともいずれか一つの試験を満足することを特徴とする、請求項2に記載の積層シート。
試験(a):前記積層シートを3cm角に外形加工してサンプルを作製し、その周波数10MHzにおける比透磁率μ1を求める。その後、サンプルを、硫酸銅5水和物66g/L、硫酸濃度180g/L、塩素50ppm、トップルチナを含有する硫酸銅めっき溶液200mLに、25℃で、120分浸漬し、その後、サンプルの周波数10MHzにおける比透磁率μ2を求める。下記式によって、浸漬前後における透磁率の変化率を求める。その結果、サンプルの透磁率の変化率が5%以下である。
透磁率の変化率(%)=|μ1−μ2|/μ1×100
試験(b):前記積層シートを3cm角に外形加工してサンプルを作製し、その周波数10MHzにおける比透磁率μ3を求める。その後、サンプルを、硫酸55g/Lを含有する酸活性水溶液200mLに、25℃で、1分浸漬し、その後、サンプルの周波数10MHzにおける比透磁率μ4を求める。下記式によって、浸漬前後における透磁率の変化率を求める。その結果、サンプルの透磁率の変化率が5%以下である。
透磁率の変化率(%)=|μ3−μ4|/μ3×100
試験(c):前記積層シートを3cm角に外形加工してサンプルを作製し、その周波数10MHzにおける比透磁率μ5を求める。その後、サンプルを、アトテックジャパン社製のリダクションソリューション セキュリガントP 200mLに、45℃で、5分浸漬し、その後、サンプルの周波数10MHzにおける比透磁率μ6を求める。下記式によって、浸漬前後における透磁率の変化率を求める。その結果、サンプルの透磁率の変化率が5%以下である。
透磁率の変化率(%)=|μ5−μ6|/μ5×100
試験(d):前記積層シートを3cm角に外形加工してサンプルを作製し、その周波数10MHzにおける比透磁率μ7を求める。その後、サンプルを、アトテックジャパン社製のコンセントレート・コンパクトCP 200mLに、80℃で、15分浸漬し、その後、サンプルの周波数10MHzにおける比透磁率μ8を求める。下記式によって、浸漬前後における透磁率の変化率を求める。その結果、サンプルの透磁率の変化率が5%以下である。
透磁率の変化率(%)=|μ7−μ8|/μ7×100
試験(e):前記積層シートを3cm角に外形加工してサンプルを作製し、その周波数10MHzにおける比透磁率μ9を求める。その後、サンプルを、アトテックジャパン社製のスウェリングディップ・セキュリガントP 200mLに、60℃で、5分浸漬し、その後、サンプルの周波数10MHzにおける比透磁率μ10を求める。下記式によって、浸漬前後における透磁率の変化率を求める。その結果、サンプルの透磁率の変化率が5%以下である。
透磁率の変化率(%)=|μ9−μ10|/μ9×100
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