JP2021180246A - インダクタ部品、インダクタ部品の製造方法及びインダクタ構造体 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、インダクタ部品及びインダクタ部品の製造方法の第1実施形態について説明する。
第1層L1は、上下方向から視たときに、正方形状となっている。第1層L1は、第1磁性層21と、第1インダクタ配線31と、絶縁膜40と、で構成されている。
インダクタ部品10を製造するにあたって、先ず、第3層L3が個片化されていない第3層群を形成する。本実施形態においては、第3層群は、セミアディティブ工法を用いて形成する。図3に示すように、先ず銅箔付きベース基板80を準備する。銅箔付きベース基板80の第3層ベース基板81は、板状となっている。第3層ベース基板81の積層方向上側の面には、銅箔82が積層されている。
(1−1)上記第1実施形態のインダクタ部品10によれば、第1インダクタ配線31と第2インダクタ配線71とが、境界部50により接続されている。そして、第1外部端子32が、素体11の積層方向の第1端側に位置する第1端子面F1からのみ露出するとともに、第2外部端子72は、素体11の積層方向の第2端側に位置する第2端子面F2からのみ露出している。そのため、仮に、基板上の同一面に、別部品で構成される2つのインダクタ配線を並べて実装するよりも、基板に実装するための面積を小さくできる。
以下、インダクタ部品及びインダクタ部品の製造方法の第2実施形態について説明する。
インダクタ部品110を製造するにあたっては、先ず、第1層L11が個片化されていない第1層群を形成する。第1層群については、第1実施形態における第3層群と同様の工程、すなわちセミアディティブ工法で形成する。詳しい説明は省略するが、第1層群を形成するにあたっては、先ず、銅箔付きベース基板80の上側の面に第1レジスト層90を形成し、第1インダクタ配線形成工程において、第1インダクタ配線131を形成する。なお、第2実施形態の第1層群では、第1実施形態の第3層群と異なり、第1レジスト層90を形成する際に、露光する際の焦点や硬化するための条件等を調整して、第1インダクタ配線131が円柱状となるように形成する。
以下、インダクタ部品及びインダクタ部品の製造方法の第3実施形態について説明する。
インダクタ部品210を製造するにあたっては、先ず、第1層L21が個片化されていない第1層群を形成する。図示は省略するが、第1層群については、第1実施形態における第3層群と同様の工程で、セミアディティブ工法によって、銅箔付きベース基板80の上側の面に、第1レジスト層90を形成し、第1インダクタ配線231の配線本体231Aを形成する。そして、図26に示すように、第1磁性層221を塗布して、配線本体231Aの上側の端面が露出するまで第1磁性層221の上側部分を削る。
(3−1)上記第3実施形態によれば、第2インダクタ配線271は、上下方向に柱状に延びている。第2インダクタ配線271の上下方向の寸法は、第1インダクタ配線231の上下方向の寸法よりも小さい。すなわち、第1インダクタ配線231の上下方向の寸法は、第2インダクタ配線271の上下方向の寸法とは異なっている。そのため、一方の配線の長さを調整することで、全体の配線の長さを調整可能である。
以下、インダクタ部品及びインダクタ部品の製造方法の第4実施形態について説明する。
第3層L33は、第2インダクタ配線371と、第2絶縁膜340と、第2磁性層361と、で構成されている。第2インダクタ配線371が、配線本体371Aと、第2外部端子372と、第2内部端子373と、で構成されている。配線本体371Aは、円柱状となっている。配線本体371Aの第1端子面F1に直交する側面は、第2絶縁膜340に覆われている。第2絶縁膜340は、絶縁膜40と同一の材料となっている。配線本体371Aの延び方向の第2端側である上側の端面は、第2磁性層361の上面、すなわち第2端子面F2から露出している。第4実施形態では、配線本体371Aの上側の端面が、第2外部端子372となっている。なお、この実施形態では、第3層L3の第2磁性層361と、上述した第1層L1の第1磁性層21とで、インダクタ部品310の素体311が構成されている。
インダクタ部品310を製造するにあたっては、先ず、第1層L1が個片化されていない第1層群を形成する。上述した第1実施形態の第1層群を形成する際と同様に、第1層群を形成する。
そして、図40に示すように、一体となった第1層群と第3層L33とを、緩衝層355と第2磁性層361との境界を通る破断線DLにてダイシングにより個片化する。これにより、インダクタ部品310を得ることができる。
以下、第1実施形態〜第4実施形態で例示したインダクタ部品を、一部品として含むインダクタ構造体の実施形態を説明する。なお、以下では、インダクタ構造体の一例として、第1実施形態で説明したインダクタ部品10を含むインダクタ部品実装基板を説明する。なお、この実施形態において、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。
第1基板層411は、板状であり、第1基板層411の内部には、複数の入力配線420が配置されている。各入力配線420の第1端は、図示は省略するが、直流電源の高電位側端子に接続される。各入力配線420の第2端は、第1基板層411の上側の面に露出している。
(5−1)上記第5実施形態におけるインダクタ部品実装基板400によれば、インダクタ部品10の第1端子面F1は、基板410の第1基板層411に積層されているとともに、インダクタ部品10の第2端子面F2は、基板410の第3基板層413に積層されている。また、インダクタ部品10の第1外部端子32は、入力配線420と接続しており、インダクタ部品10の第2外部端子72は、出力配線440と接続している。そして、高さ方向Tdから視たときに、入力配線420の第1外部端子32側との接続端である端面と、出力配線440の第2外部端子72との接続端である端面とは重複している。そのため、インダクタ部品10を基板410に実装するうえで、上下方向から視たときに、基板410に必要な面積は、最小で第1外部端子32の面積分だけで足りる。
・上記各実施形態において、インダクタ部品における素体の構成は、上記各実施形態の例に限られない。第1実施形態において、素体11は、少なくとも、第1磁性層21及び第2磁性層61と、第1端子面F1及び第2端子面F2を備えていればよく、例えば、第1磁性層21と第2磁性層61とに加えて、ソルダーレジストを備えていてもよい。この場合、ソルダーレジストが第1磁性層21の高さ方向Tdの下側の面や第2磁性層61の高さ方向Tdの上側の面を覆っており、ソルダーレジストの外面が、第1端子面F1や第2端子面F2となっていてもよい。また、第1実施形態のように、素体11において、第1磁性層21と第2磁性層61との間が離れていても、第1磁性層21と第2磁性層61とが積層されていればよい。
・上記各実施形態において、インダクタ配線の形状は、柱状でなくてもよい。例えば、インダクタ配線の形状が、正四角柱状である場合に、インダクタ配線において上下方向から視たときのインダクタ配線が収容される最小径の円は、正方形の外接円になる。このような場合に、インダクタ配線の上下方向の寸法は、このような外接円の直径より大きいと、インダクタ部品全体として小型化するうえで望ましい。同様に、インダクタ配線が、第1端子面F1から第2端子面F2に向かって線状に延びるうえでは、柱状であることが好ましいが、部分的に曲線や螺旋があっても、全体として線状に延びていればよい。例えば、インダクタ配線は、全体として線状に延びていれば、部分的に螺旋状に巻回されていてもよいし、部分的にミアンダ形状であってもよい。例えば、インダクタ配線の形状が、上下方向を巻中心として巻回される場合に、インダクタ配線において上下方向から視たときのインダクタ配線が収容される最小径の円は、インダクタ配線の回転によって描かれる円よりも大きくなる。このような場合に、インダクタ配線の上下方向の寸法は、インダクタ配線において上下方向から視たときのインダクタ配線が収容される最小径の円の直径より大きいと、インダクタ部品全体として小型化するうえで望ましい。
・上記各実施形態において、磁性層の材質は、上記各実施形態の例に限られない。例えば、金属磁性粉としては、ニッケル、クロム、銅及びアルミニウム、並びにこれらの合金であってもよい。また、金属磁性粉を含む樹脂としては、絶縁性や成形性を考慮すると、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂が好ましいが、これらに限られず、エポキシ樹脂などでもよい。なお、金属磁性粉を含む樹脂で磁性層を構成する場合に、磁性層にあっては、その全重量に対して金属磁性粉が60wt%以上含まれることが好ましい。また、金属磁性粉を含む樹脂の充填性を高くするために、重度分布の異なる2種類又は3種類の金属磁性粉を樹脂に含ませることがさらに好ましい。さらに、磁性層の材質は、金属磁性粉の代わりにフェライト粉を含む樹脂で構成されるものであってもよいし、金属磁性粉及びフェライト粉の双方を含む樹脂で構成されるものであってもよい。
21…第1磁性層
31…第1インダクタ配線
32…第1外部端子
33…第1内部端子
50…境界部
51…はんだ
52…金属間化合物
61…第2磁性層
71…第2インダクタ配線
72…第2外部端子
73…第2内部端子
400…インダクタ部品実装基板
410…基板
420…入力配線
440…出力配線
F1…第1端子面
F2…第2端子面
Claims (22)
- 磁性材料からなる第1磁性層及び前記第1磁性層に積層された磁性材料からなる第2磁性層を含み、第1端子面と、前記第1磁性層及び前記第2磁性層の積層方向における前記第1端子面とは反対側の第2端子面と、を有する素体と、
前記第1磁性層の内部で前記積層方向に線状に延びている第1インダクタ配線と、
前記第1インダクタ配線の第1端に設けられているとともに前記第1端子面からのみ露出している第1外部端子と、
前記第1インダクタ配線の第1端とは反対側の第2端に設けられている第1内部端子と、
前記第2磁性層の内部で前記積層方向に線状に延びている第2インダクタ配線と、
前記第2インダクタ配線の第1端に設けられている第2内部端子と、
前記第2インダクタ配線の第1端とは反対側の第2端に設けられているとともに、前記第2端子面からのみ露出している第2外部端子と、
前記第1内部端子及び前記第2内部端子を接続し、前記第1インダクタ配線及び前記第2インダクタ配線の物理的な境界となる境界部と、を備える
インダクタ部品。 - 前記第1インダクタ配線及び前記第2インダクタ配線は、前記積層方向に並んでいる
請求項1に記載のインダクタ部品。 - 前記積層方向から視たときに、前記第1インダクタ配線と前記第2インダクタ配線との少なくとも一部は重複している
請求項1又は請求項2に記載のインダクタ部品。 - 前記積層方向から視たときに、前記第1外部端子と前記第2外部端子との少なくとも一部は重複している
請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のインダクタ部品。 - 前記第1インダクタ配線の材質は、銅を最も多く含んでおり、
前記境界部の材質は、前記第1インダクタ配線の材質と異なっている
請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のインダクタ部品。 - 前記境界部は、前記第1インダクタ配線側に金属間化合物を有する
請求項5に記載のインダクタ部品。 - 前記境界部の材質は、錫を50wt%以上99wt%以下含んでいる
請求項5又は請求項6に記載のインダクタ部品。 - 前記第1インダクタ配線は、前記積層方向に延びる柱状であり、
前記積層方向に沿った前記第1内部端子と前記第2内部端子との距離は、前記第1インダクタ配線の前記第2端側の端面を包含する最小径の円の直径の10分の1倍以上、且つ前記第1インダクタ配線の前記積層方向の最大の寸法の3分の1以下である
請求項3〜請求項5のいずれか1項に記載のインダクタ部品。 - 前記第1インダクタ配線の材質は、銅を最も多く含んでおり、
前記境界部の材質は、銅を最も多く含んでいる
請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のインダクタ部品。 - 前記境界部の積層方向の寸法である厚みは、1nm以上10μm以下である
請求項9に記載のインダクタ部品。 - 前記積層方向から視たときの前記境界部の最大範囲は、前記第1インダクタ配線及び前記第2インダクタ配線の前記積層方向に直交する断面のうち最大の断面積よりも大きい
請求項1〜請求項10のいずれか1項に記載のインダクタ部品。 - 前記積層方向から視たときの前記境界部の最大範囲は、前記積層方向から視たときの前記第1内部端子の前記境界部側の端面及び前記積層方向から視たときの前記第2内部端子の前記境界部側の端面よりも小さい
請求項1〜請求項10のいずれか1項に記載のインダクタ部品。 - 前記第1インダクタ配線は、前記積層方向に延びる柱状であり、
前記第2インダクタ配線は、前記積層方向に延びる柱状である
請求項1〜請求項12のいずれか1項に記載のインダクタ部品。 - 前記第1インダクタ配線の延び方向の中心軸線は、前記積層方向から視たときに、前記第2インダクタ配線の延び方向の中心軸線とずれている
請求項13に記載のインダクタ部品。 - 前記第1インダクタ配線の延び方向の寸法は、前記第2インダクタ配線の延び方向の寸法と異なる
請求項13又は請求項14に記載のインダクタ部品。 - 前記積層方向から視たときに前記第1インダクタ配線を包含する最小径の円の直径は、前記積層方向から視たときに前記第2インダクタ配線を包含する最小径の円の直径は、異なる
請求項13〜請求項15のいずれか1項に記載のインダクタ部品。 - 前記第1インダクタ配線は、前記積層方向に延びており、
前記第1インダクタ配線の前記積層方向に直交する断面の断面積は、前記第1インダクタ配線の前記積層方向における位置によって異なる
請求項1〜請求項12のいずれか1項に記載のインダクタ部品。 - 前記境界部の外面のうち、前記第1内部端子と接している面及び前記第2内部端子と接している面を除く側面は、樹脂を含む緩衝層に接している
請求項1〜請求項17のいずれか1項に記載のインダクタ部品。 - 前記緩衝層は、磁性材料及び非磁性材料からなるフィラーの少なくともいずれかのフィラーを含む
請求項18に記載のインダクタ部品。 - 前記緩衝層の第1端子面側の面は、第1磁性層と接しており、
前記緩衝層の第2端子面側の面は、第2磁性層と接している
請求項18又は請求項19に記載のインダクタ部品。 - 第1磁性層を線状に貫通する第1インダクタ配線を形成する第1インダクタ配線形成工程と、
第2磁性層を線状に貫通する第2インダクタ配線を形成する第2インダクタ配線形成工程と、
前記第1インダクタ配線の端部と、前記第2インダクタ配線の端部とを接続し、前記第1インダクタ配線及び前記第2インダクタ配線の物理的な境界となる境界部を形成する境界部形成工程と、
前記第1磁性層と前記第2磁性層の積層方向の第1端側に位置する第1端子面からのみ露出する第1外部端子を形成する第1外部端子形成工程と、
前記積層方向の第2端側に位置する第2端子面からのみ露出する第2外部端子を形成する第2外部端子形成工程と、を備える
インダクタ部品の製造方法。 - 磁性材料からなる第1磁性層及び前記第1磁性層に積層された磁性材料からなる第2磁性層を含み、第1端子面と、前記第1磁性層に第2磁性層が積層されている方向である積層方向における前記第1端子面とは反対側の第2端子面と、を有する素体と、
前記第1磁性層の内部で前記積層方向に線状に延びている第1インダクタ配線と、
前記第1インダクタ配線の第1端に設けられているとともに前記第1端子面からのみ露出している第1外部端子と、
前記第1インダクタ配線の第1端とは反対側の第2端に設けられている第1内部端子と、
前記第2磁性層の内部で前記積層方向に線状に延びている第2インダクタ配線と、
前記第2インダクタ配線の第1端に設けられている第2内部端子と、
前記第2インダクタ配線の第1端とは反対側の第2端に設けられているとともに、前記第2端子面からのみ露出している第2外部端子と、
前記第1内部端子及び前記第2内部端子を接続し、前記第1インダクタ配線及び前記第2インダクタ配線の物理的な境界となる境界部と、を備える、
インダクタ部品と、
前記インダクタ部品の前記第1外部端子に入力電圧を印加する入力配線と、
前記インダクタ部品の前記第2外部端子から出力電圧が印加される出力配線と
を備え、
前記積層方向から視たときに、前記入力配線の前記第1外部端子との接続端と、前記出力配線の前記第2外部端子との接続端と、の少なくとも一部は重複している
インダクタ構造体。
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