JP2022018911A - 電子部品およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
樹脂と金属磁性粉とを含むコンポジット体と、
前記コンポジット体の外面上に配置された第1金属膜と、
前記第1金属膜上に配置された第2金属膜と
を備え、
前記コンポジット体の前記第1金属膜と接触する接触面には、少なくとも1つの前記金属磁性粉が露出し、
前記第1金属膜が前記金属磁性粉の前記接触面から露出した露出面に接触し、
該金属磁性粉上の第1金属膜の膜厚が2.9μm以上である。
樹脂と金属磁性粉とを含むコンポジット体であって、前記コンポジット体の外面上に少なくとも1つの金属磁性粉の露出した露出面を形成する工程と、
無電解めっき処理により、前記露出面上に、膜厚が2.9μm以上になるように前記第1金属膜を形成する工程と、
前記第1金属膜上に第2金属膜を形成する工程とを含む。
(構成)
図1Aは、電子部品の第1実施形態を示す透視平面図である。図1Bは、図1AのA-A断面図である。図2は、図1Bの一部拡大図である。
このような膜厚tを有することによって、第2磁性層12の接触面において、露出した金属磁性粉136上の第1金属膜410におけるピンホールの発生を抑制できる。
ここで、「ピンホール」とは、第1金属膜410に設けられた貫通孔であり、該貫通孔は金属磁性粉136の露出面と連通する孔である。
なお、「膜厚tが2.9μm以上である」とは、測定したときに少なくとも1つのtの値が2.9μm以上であればよい。
このように、本開示は、新たに見出された課題を解決するために見出されたものである。詳細に説明すると、上述したように、従来技術では、金属膜の一部にひび割れが生じるおそれがあった。本発明者らは、鋭意検討した結果、上記ひび割れは第2金属膜411が硬くなることによって生じていること、第2金属膜411が硬くなるのは、溶融した金属磁性粉136が、第1金属膜410に生じるピンホールを介して第2金属膜411に混合するためであることを見出した。上記課題を解決するために、本発明者らは、第1金属膜410のピンホールの発生を抑制するために本開示の構成に至ったものである。
上記断面は、図1Bのように、インダクタ部品1の柱状配線31および32の中心線をとおるように設けたものである。この場合、金属磁性粉136上の第1金属膜410の膜厚tは、第2磁性層12上に第1金属膜410が設けられた箇所において、所定の範囲で測定して得ることができる。上記所定の範囲は、例えば、上記断面において、第1柱状配線31と絶縁膜50との間に設けられた中央領域であり、具体的には、第1柱状配線31の絶縁膜50側の端部から40μm以上、かつ、絶縁膜50の第1柱状配線31側の端部から70μm以上離れた領域である。
金属磁性粉136としては、Feを含むものを用いた。Feと反応すると炭素を含有する膜を形成する薬液(樹脂成分としてのアクリル系樹脂(商品名:Nipol LX814A(日本ゼオン製))に、エッチング促進成分としての硫酸を添加してpHを調整し、さらに界面活性剤としてニューレックス(登録商標、日油製)を添加した、樹脂含有溶液)に、第2磁性層12に第1金属膜410を形成した測定用試料を浸漬した。上記薬液から測定用試料を取り出した後、210℃で0.5時間熱処理し、エネルギー分散型X線分光法(SEM-EDX)を用いて第1金属膜410上に存在する炭素原子の割合を測定した。
すなわち、金属磁性粉136上の第1金属膜410にピンホールが存在する場合、第2磁性層12の表面に露出した金属磁性粉136に含まれたFeが、該ピンホールを介し、上記薬液と反応し、金属磁性粉136の露出面に炭素膜が形成される。したがって、ピンホールが多い場合には、ピンホールを介したFeの露出が多くなる。そして、Feが多く存在すると、Feと反応した炭素原子と第1金属膜410を構成する金属原子との合計値に対する上記炭素原子の割合が高くなる。
図4に示すように、第1金属膜410の膜厚が小さい場合には、上記の炭素原子の割合が高いが、第1金属膜410の膜厚が大きくなると上記の炭素原子の割合が低くなる。このことから、第1金属膜410の膜厚が大きくなると、金属磁性粉136上の第1金属膜410におけるピンホールが減っていると考えられる。さらに、図4に示すように、第1金属膜410の膜厚が2.9μm以上の場合、炭素原子の割合はほぼ一定の値となった。この結果から、膜厚2.9μm以上では、金属磁性粉136上の第1金属膜410にピンホールが生じていないと考える。なお、図4においては、膜厚2.9μm以上の場合にも、Feと反応した炭素原子と第1金属膜410を構成する金属原子との合計値に対する上記炭素原子の割合が一定の数値を示している。これは、第1金属膜410中のFeに上記薬液が反応し、炭素膜が形成されたためと考えられる。
金属磁性粉136間の距離が上記のような値であると、第2磁性層12の接触面に露出した金属磁性粉136上にて、該金属磁性粉136上の第1金属膜410にピンホールがより生じにくい。さらに、前記態様によれば、該金属磁性粉間(およびその周囲)のほとんどを第1金属膜410で覆うことができる。その結果、第2磁性層12上に、より平滑な第1金属膜410を形成できる。さらに、第1金属膜410上に形成する第2金属膜411をも平滑に形成できる。
ここで、「露出した金属磁性粉136間の距離」は、上述した金属磁性粉136上の第1金属膜410の膜厚tの測定と同様に、断面のFIB-SIM像から求めることができる。
隣り合う金属磁性粉136間の距離が上記範囲にあることにより、さらに平滑な第1金属膜410を形成できる。
ここで「第1金属膜410の平均膜厚」は、第2磁性層12上の第1金属膜410の平均膜厚、要するに、樹脂135および金属磁性粉136上の第1金属膜410の平均膜厚をいう。第1金属膜410の平均膜厚は、金属磁性粉136上の第1金属膜410の膜厚tと同様の断面で測定することができる。
第1金属膜410の平均膜厚は、例えば、インダクタ部品1の断面のFIB-SIM像から求められる値の算術平均値であり、具体的には10点で測定した値の平均値とすることができる。
ここで、「隣り合う金属磁性粉136間の距離」は、平均膜厚を測定した領域において測定した値であり、平均膜厚の測定に用いた10点の金属磁性粉136において測定した値である。
上記のような構成とすることにより、金属磁性粉136上の第1金属膜410におけるピンホールの発生をさらに抑制できる。その結果、第1金属膜410における抵抗値のむらがより生じにくくなる。
次に、インダクタ部品1の製造方法について説明する。
前述の第1金属膜410の製造方法について説明する。
詳細に述べると、第2磁性層12の第1金属膜410と接触する接触面12aにおいて露出した金属磁性粉136が触媒として機能する。この金属磁性粉136に含まれる金属(例えばFe)と、第1金属膜410の形成に用いる金属(例えばCu)とが置換反応する。その結果、第1金属膜410が金属磁性粉136上に形成される。
その後、金属磁性粉136に析出した第1金属膜410が成長させられて、第2磁性層12の樹脂135上にも第1金属膜410が形成される。さらにその後、めっき液に含まれる還元剤が分解して電子を出し、この電子がめっき液中のCuイオンに供給され、還元反応が進行する。このようにして、第1金属膜410の膜厚tが2.9μm以上になるように形成される。
第2金属膜411は、特に限定されず、例えば、めっき処理で形成できる。本開示では、上述したように第1金属膜410によって金属磁性粉136を保護できており、その結果第2金属膜411を形成するためのめっき処理をおこなう際に、金属磁性粉136が溶出することを防ぐことができる。例えば、第2金属膜411に、溶融した金属磁性粉136が混合すると、第2金属411に影響を及ぼすことがあり、例えば、第2金属膜411が溶融した金属磁性粉136の混合により割れやすくなることがある。しかしながら、本開示では、金属磁性粉136の溶融を抑制できることから上記のような問題が生じにくい。さらに、めっき液へのコンタミを防止でき、めっき液が固着することを予防し得る。
図5は、第2実施形態の電子部品1Aにおける第2磁性層12および第1金属膜410を記載した一部拡大図である。第2実施形態は、第1実施形態とは、第1金属膜410の膜厚が相違する。この相違する点について以下に説明する。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。
2A 第1インダクタ素子
2B 第2インダクタ素子
10 素体
101 第1端縁
102 第2端縁
10a 第1主面
10b 第1側面
10c 第2側面
11 第1磁性層
12 第2磁性層
21 第1インダクタ配線
22 第2インダクタ配線
31 第1柱状配線
32 第2柱状配線
33 第3柱状配線
34 第4柱状配線
41 第1外部端子
410 第1金属膜
411 第2金属膜
42 第2外部端子
43 第3外部端子
44 第4外部端子
50 絶縁膜
61 絶縁層
100 マザー基板
135 樹脂
136 金属磁性粉
t 金属磁性粉上に設けられた第1金属膜の膜厚
Claims (13)
- 樹脂と金属磁性粉とを含むコンポジット体と、
前記コンポジット体の外面上に配置された第1金属膜と、
前記第1金属膜上に配置された第2金属膜と
を備え、
前記コンポジット体の前記第1金属膜と接触する接触面には、少なくとも1つの前記金属磁性粉が露出し、
前記第1金属膜が前記金属磁性粉の前記接触面から露出した露出面に接触し、
該金属磁性粉上の第1金属膜の膜厚が2.9μm以上である、
電子部品。 - 前記金属磁性粉上の第1金属膜の膜厚が、15μm以下である、請求項1に記載の電子部品。
- 前記コンポジット体の前記接触面には、2以上の金属磁性粉が露出し、
前記接触面から露出している隣り合う金属磁性粉間の距離が、一方の金属磁性粉上の第1金属膜の膜厚および他方の金属磁性粉上の第1金属膜の膜厚の少なくとも一方の2倍以下である、請求項1または2に記載の電子部品。 - 前記接触面から露出している隣り合う金属磁性粉間の距離が、一方の金属磁性粉上の第1金属膜の膜厚および他方の金属磁性粉上の第1金属膜の膜厚のうち、薄いほうの膜厚の2倍以下である、請求項3に記載の電子部品。
- 前記第1金属膜の平均膜厚が2.9μm以上である、請求項1~4の何れか1項に記載の電子部品。
- 前記第1金属膜の平均膜厚が5μm以上である、請求項1~5の何れか1項に記載の電子部品。
- 前記コンポジット体の前記接触面には、2以上の金属磁性粉が露出し、
該露出している金属磁性粉の95%以上において、隣り合う金属磁性粉間の距離が前記第1金属膜の平均膜厚の2倍以下である、請求項4または5に記載の電子部品。 - 前記金属磁性粉がFeを含む、請求項1~7の何れか1項に記載の電子部品。
- 前記第1金属膜がCuを含む、請求項1~8の何れか1項に記載の電子部品。
- 前記第2金属膜がNiを含む、請求項1~9の何れか1項に記載の電子部品。
- さらに第2金属膜上にはんだ濡れ性を有する第3金属膜を有する、請求項1~10の何れか1項に記載に電子部品。
- 前記コンポジット体内に設けられるインダクタ配線を有し、
前記第1金属膜および前記第2金属膜は、インダクタ配線に電気的に接続される外部端子を構成する、
請求項1~11の何れか1項に記載の電子部品。 - 樹脂と金属磁性粉とを含むコンポジット体であって、前記コンポジット体の外面上に少なくとも1つの金属磁性粉の露出した露出面を形成する工程と、
無電解めっき処理により、前記露出面上に、膜厚が2.9μm以上になるように前記第1金属膜を形成する工程と、
前記第1金属膜上に第2金属膜を形成する工程とを含む、
電子部品の製造方法。
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