JP2023084290A - 磁性構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】磁性部材と絶縁部材との間の横ずれを低減可能な構造を有する磁性構造体を提供すること。【解決手段】磁性構造体１０は、磁性部材２０と内部部材３０と絶縁部材５０とを備えている。磁性部材２０には、通過孔２８が形成されている。内部部材３０は、通過孔２８の内部に位置している。内部部材３０の上端及び下端には、２つの凹部３１が夫々形成されている。上端の凹部３１は、磁性部材２０の上面２２である所定面２６から上下方向（Ｚ方向）において離れるように凹んでいる。下端の凹部３１は、磁性部材２０の下面２４である所定面２６から上下方向において離れるように凹んでいる。絶縁部材５０は、カバー部５６と充填部５８とを有している。カバー部５６は、磁性部材２０の所定面２６を覆っている。充填部５８は、凹部３１の内部に充填されている。カバー部５６と充填部５８とは、互いに繋がっている。【選択図】図６

Description

本発明は、磁性部材と絶縁部材とを備えた磁性構造体に関する。

例えば、特許文献１には、このタイプの磁性構造体が開示されている。

特許文献１の図１７に開示された磁性構造体は、キャビティが形成された基板と、貫通孔が形成された磁性部材と、上側プリプレグ及び下側プリプレグを含む絶縁部材とを備えている。この磁性構造体は、以下のように製造される。まず、下側プリプレグの上に基板を搭載する。次に、基板のキャビティの内部に磁性部材を配置する。次に、磁性部材の貫通孔の内部に樹脂を充填する。次に、磁性部材の上に上側プリプレグを配置する。このように組み立てた構造体に熱プレスを施し、これにより、貫通孔の内部の樹脂を硬化させる。次に、硬化した樹脂を貫通するビアホールを形成する。その後、ビアホールにめっきを形成する。上述のようにして製造した磁性構造体は、更に加工を施すことにより、様々な回路基板として使用できる。

特開２０２０－００４９６６号公報

特許文献１の磁性構造体の磁性部材と絶縁部材とは、例えば、回路基板が使用時に発熱した際、熱膨張率の差異に起因して互いに横ずれするおそれがある。同様の問題は、樹脂等の絶縁体からなる絶縁部材の内部に磁性部材を埋め込む場合にも生じる。

そこで、本発明は、磁性部材と絶縁部材との間の横ずれを低減可能な構造を有する磁性構造体を提供することを目的とする。

本発明は、第１の磁性構造体として、
磁性部材と、内部部材と、絶縁部材とを備えた磁性構造体であって、
前記磁性部材には、通過孔が形成されており、
前記通過孔は、上下方向において前記磁性部材を貫通しており、
前記内部部材は、前記通過孔の内部に位置しており、
前記内部部材の上端及び下端の少なくとも一方には、凹部が形成されており、
前記内部部材の前記上端に前記凹部が形成されている場合、前記凹部は、前記磁性部材の上面である所定面から前記上下方向において離れるように凹んでおり、
前記内部部材の前記下端に前記凹部が形成されている場合、前記凹部は、前記磁性部材の下面である所定面から前記上下方向において離れるように凹んでおり、
前記絶縁部材は、カバー部と充填部とを有しており、
前記カバー部は、前記磁性部材の前記所定面を覆っており、
前記充填部は、前記凹部の内部に充填されており、
前記カバー部と前記充填部とは、互いに繋がっている
磁性構造体を提供する。

本発明は、第２の磁性構造体として、第１の磁性構造体であって、
前記内部部材の上端及び下端の夫々に、前記凹部が形成されている
磁性構造体を提供する。

本発明は、第３の磁性構造体として、第１又は第２の磁性構造体であって、
前記磁性構造体は、配線層と、スルーホールめっきとを備えており、
前記絶縁部材は、熱硬化処理を施したプリプレグであり、
前記配線層は、前記上下方向において、前記絶縁部材の外側に位置しており、
前記スルーホールめっきは、前記上下方向において前記内部部材及び前記絶縁部材を貫通しており、前記配線層と電気的に接続されている
磁性構造体を提供する。

本発明は、第４の磁性構造体として、第１から第３までのいずれかの磁性構造体であって、
前記内部部材は、樹脂を含んでいる
磁性構造体を提供する。

本発明は、第５の磁性構造体として、第４の磁性構造体であって、
前記内部部材は、フィラーを更に含んでいる
磁性構造体を提供する。

本発明は、第１の磁性部品として、第１から第４までのいずれかの磁性構造体を製造する際に使用される磁性部品であって、
前記磁性部品は、磁性部材と、内部部材とを備えており、
前記磁性部材には、通過孔が形成されており、
前記通過孔は、上下方向において前記磁性部材を貫通しており、
前記内部部材は、前記通過孔の内部に位置しており、
前記内部部材の上端及び下端の少なくとも一方には、凹部が形成されており、
前記内部部材の前記上端に前記凹部が形成されている場合、前記凹部は、前記磁性部材の上面である所定面から前記上下方向において離れるように凹んでおり、
前記内部部材の前記下端に前記凹部が形成されている場合、前記凹部は、前記磁性部材の下面である所定面から前記上下方向において離れるように凹んでいる
磁性部品を提供する。

本発明は、第２の磁性部品として、第１の磁性部品であって、
前記内部部材の上端及び下端の夫々に、前記凹部が形成されている
磁性部品を提供する。

本発明の絶縁部材は、磁性部材の所定面を覆っており、且つ、上下方向において所定面から離れるように凹んだ凹部の内部に充填されている。凹部の内部に充填された絶縁部材は、磁性部材と絶縁部材との間の横ずれを防止するアンカーとして機能する。即ち、本発明によれば、磁性部材と絶縁部材との間の横ずれを低減可能な構造を有する磁性構造体を提供できる。

本発明の実施の形態による磁性部品を示す上面図である。磁性部品は、離形シートの上に配置されている。 図１の磁性部品及び離形シートをＩＩ－ＩＩ線に沿って示す断面図である。 図２の磁性部品の通過孔の構造を模式的に示す断面図である。 図１の磁性部品を備える磁性構造体を示す分解斜視図である。 図４の磁性構造体の構造を模式的に示す断面図である。図示した断面は、図３の断面に対応している。 図５の磁性構造体の構造を模式的に示す断面図である。磁性構造体には、熱プレスが施されている。 図６の磁性構造体の構造を模式的に示す断面図である。磁性構造体には、スルーホールが形成されている。 図７の磁性構造体の構造を模式的に示す断面図である。磁性構造体には、めっきが形成されている。 図８の磁性構造体を使用して製造した回路基板の一例を示す上面図である。隠れた部位を破線で描画している。 図４の磁性構造体の変形例を示す斜視図である。磁性部品は樹脂からなる絶縁体の内部に埋め込まれている。

図１及び図２を参照すると、本発明の実施の形態による磁性部品１２は、軟磁性体からなる磁性部材２０と、絶縁体からなる４つの内部部材３０とを備えている。

本実施の形態の磁性部材２０は、上下方向に薄い平板形状を有しており、上下方向と直交する水平面（ＸＹ平面）に沿って延びている。本実施の形態の上下方向は、Ｚ方向である。本実施の形態において、「上方」は、＋Ｚ方向であり、「下方」は、－Ｚ方向である。但し、以下の説明における「水平」、「上」、「下」等の位置関係を示す用語は、地面に対する絶対的な位置関係を示すものではなく、図面における相対的な位置関係を示すものに過ぎない。

本実施の形態の磁性部材２０は、扁平形状の軟磁性金属粉末と介在物とを含んでいる。介在物は、酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）等の無機酸化物を主成分としており、軟磁性金属粉末を結着している。軟磁性金属粉末は、概ね水平面と平行に延びている。

磁性部材２０は、例えば、以下のようにして作製できる。まず、扁平形状の軟磁性金属粉末に溶媒、増粘剤及びバインダを混合してスラリーを作製する。次に、スラリーをＰＥＴ（polyethylene terephthalate）フィルム等の基板に塗布する。次に、塗布したスラリーを加熱して溶媒を揮発させ、これによりシート状の予備成形体を作製する。次に、予備成形体を必要な形状に打ち抜く。打ち抜いたシートを必要な枚数だけ上下に積層して加圧し、これにより平板状の成形体を作製する。成形体をフライス盤等の工作機械を使用して加工し、これにより必要な形状の磁性部材２０を作製する。

上述したように、本実施の形態の磁性部材２０は、水平面において矩形形状を有している。即ち、磁性部材２０は、矩形の平板である。但し、本発明は、これに限られず、磁性部材２０の形状は、必要に応じて様々に変形可能である。例えば、磁性部材２０は、円盤形状を有していてもよい。また、磁性部材２０に孔を開ける等の加工を施すことができる限り、磁性部材２０の材料や製造方法は、特に限定されない。

本実施の形態の磁性部材２０は、上下方向における両面である上面２２と下面２４とを有している。本実施の形態の上面２２及び下面２４の夫々は、凹凸のない平面であり、水平面と並行に延びている。但し、本発明は、これに限られない。例えば、上面２２及び下面２４の夫々には、細かな凹凸が形成されていてもよい。

本実施の形態の磁性部材２０には、４つの通過孔２８が形成されている。４つの通過孔２８は、磁性部材２０の四隅の近傍に夫々位置している。通過孔２８の夫々は、水平面において円形状を有しており、上下方向において磁性部材２０を貫通している。本実施の形態の磁性部材２０は、上述のように配置された２以上の通過孔２８を有している。但し、本発明は、これに限られない。例えば、通過孔２８の数は１であってもよく、磁性部材２０の水平面における中間部に形成されていてもよい。通過孔２８の夫々の水平面における形状は特に限定されない。また、通過孔２８の夫々は、上下方向に沿って磁性部材２０を真っ直ぐ貫通していてもよいし、上下方向と斜交する方向に沿って磁性部材２０を貫通していてもよい。

４つの内部部材３０は、通過孔２８に夫々対応して設けられている。従って、通過孔２８の数が１である場合、内部部材３０の数は１である。内部部材３０の夫々は、対応する通過孔２８の内部に位置している。

内部部材３０は、例えば、以下のようにして形成できる。まず、磁性部材２０を離形シート８０の上に配置する。離形シート８０として、ＰＥＴフィルム、テフロン（登録商標）フィルム等の薄いフィルムを使用できる。次に、熱硬化性材料と溶媒とを含むスラリーを作製する。熱硬化性材料としては、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を使用できる。一方、酸化ケイ素等の無機物からなるフィラーをエポキシ樹脂に加えて熱硬化性材料として使用してもよい。

次に、ディスペンス、スキージング等の方法を使用して、通過孔２８の内部にスラリーを充填する。次に、磁性部材２０に熱処理を施して、通過孔２８の内部のスラリーを硬化させる。詳しくは、磁性部材２０に熱処理を施すと、スラリーの溶媒が揮発するとともに、熱硬化性材料の体積が収縮し、これにより内部部材３０が形成される。熱硬化性材料は、体積が収縮する際、表面張力によって通過孔２８の内壁に貼り付こうとする。この結果、内部部材３０の上端面及び下端面は、互いに向かって凹んだ凹形状になる。後述するように、内部部材３０の凹形状の部位は、磁性部品１２の上下にプリプレグ等の材料からなる層を配置したとき、層の横ずれを低減するために使用される。

内部部材３０を形成する際、スラリーの粘度が低すぎると、内部部材３０の下端面に凹形状の部位が形成され難い。一方、スラリーの粘度が高すぎる場合、スラリーの流動が抑制されるため、熱硬化性材料が通過孔２８の内壁に貼り付き難い。加えて、内部部材３０の内部にボイド（空隙）が形成され易い。上述した問題を防ぐため、スラリーの粘度は、１００ｍＰａ～１０００００ｍＰａの所定範囲にあることが好ましい。例えば、エポキシ樹脂に加えるフィラーの量及び溶媒の量を調整することで、スラリーの粘度を所定範囲にできる。更に、フィラーを加えることで、内部部材３０の熱膨張率を、磁性部材２０の熱膨張率に近づけることができ、これにより、熱処理の際の内部部材３０の亀裂を防止できる。

凹形状の部位を内部部材３０の上端面及び下端面の両方に、より確実に形成するためには、例えば、磁性部材２０を所定の中心軸の周りに回転しつつ磁性部材２０に熱処理を施してもよい。この中心軸は、上下方向と並行に延びており、磁性部材２０の水平面における中間部を通過していればよい。より具体的には、磁性部材２０をバレル研磨しつつ熱処理を施してもよい。熱処理の際に磁性部材２０を回転させることで、スラリーを通過孔２８の内壁に押し付けることができる。凹形状の部位をこのように形成する場合にも、スラリーの粘度は、１００ｍＰ～１０００００ｍＰの所定範囲にあることが好ましい。

以下、上述のように形成された内部部材３０のうちの１つについて更に詳しく説明する。以下の説明は、内部部材３０の夫々に適用可能である。

図３を参照すると、本実施の形態によれば、内部部材３０には、上側凹部３２と下側凹部３４とを含む２つの凹部３１（凹形状の部位）が形成されている。上側凹部３２は、内部部材３０の上端に形成されており、下側凹部３４は、内部部材３０の下端に形成されている。即ち、本実施の形態によれば、内部部材３０の上端及び下端の夫々に、凹部３１が形成されている。

上述した構造によれば、上下両方で横ずれを低減できる。但し、本発明は、これに限られない。例えば、内部部材３０の上端にのみ凹部３１（上側凹部３２）が形成されていてもよく、内部部材３０の下端面は、水平面と並行な平面であってもよい。一方、内部部材３０の下端にのみ凹部３１（下側凹部３４）が形成されていてもよく、内部部材３０の上端面は、水平面と並行な平面であってもよい。即ち、内部部材３０の上端及び下端の少なくとも一方には、凹部３１が形成されていればよい。

内部部材３０の上端に形成された凹部３１（上側凹部３２）は、磁性部材２０の上面２２である所定面２６から上下方向において離れるように凹んでいる。即ち、内部部材３０の上端に凹部３１が形成されている場合、凹部３１は、磁性部材２０の上面２２である所定面２６から上下方向において離れるように凹んでいる。内部部材３０の下端に形成された凹部３１（下側凹部３４）は、磁性部材２０の下面２４である所定面２６から上下方向において離れるように凹んでいる。即ち、内部部材３０の下端に凹部３１が形成されている場合、凹部３１は、磁性部材２０の下面２４である所定面２６から上下方向において離れるように凹んでいる。

より具体的には、上側凹部３２の水平面における周縁は、上下方向において所定面２６（上面２２）と同じ位置にあり、上側凹部３２の水平面における中心部は、下方に向かって凹んでいる。下側凹部３４の水平面における周縁は、上下方向において所定面２６（下面２４）と同じ位置にあり、下側凹部３４の水平面における中心部は、上方に向かって凹んでいる。

横ずれを、より確実に低減するためには、上側凹部３２は、下方に深く凹んでいることが好ましく、下側凹部３４は、上方に深く凹んでいることが好ましい。但し、本発明は、これに限られない。例えば、上側凹部３２及び下側凹部３４の夫々の凹みの深さは、必要に応じていればよい。また、上側凹部３２の水平面における周縁は、上下方向において所定面２６（上面２２）の下方に位置していてもよく、下側凹部３４の水平面における周縁は、上下方向において所定面２６（下面２４）の上方に位置していてもよい。

本実施の形態の上側凹部３２及び下側凹部３４の夫々において、凹みの中心部を含む垂直面における断面（垂直断面）は、レンズ形状を有している。また、上側凹部３２と下側凹部３４とは、上下対称な形状を有している。但し、本発明は、これに限られない。例えば、上側凹部３２及び下側凹部３４の夫々の垂直断面の形状は、特に限定されない。上側凹部３２と下側凹部３４とは、上下非対称な形状を有していてもよい。

図４を参照すると、磁性部材２０は、磁性構造体１０を製造する際に使用される。以下、本実施の形態の磁性構造体１０の製造方法について説明する。

まず、磁性構造体１０の部材として、磁性部品１２に加えて、基板４０と、上側絶縁部材５２と下側絶縁部材５４とを含む２つの絶縁部材５０とを準備する。本実施の形態の基板４０は、ＦＲ４（Flame Retardant Type 4）基板である。本実施の形態の絶縁部材５０の夫々は、０．１ｍｍ程度の厚さのプリプレグである。本実施の形態のプリプレグは、熱硬化前のエポキシ樹脂を含浸させた炭素繊維から形成されている。絶縁部材５０の夫々には、配線層６０が形成されている。本実施の形態の配線層６０の夫々は、銅箔からなる０．０３５ｍｍ程度の厚さの導電シートである。配線層６０は、上側配線層６２と、下側配線層６４とを含んでいる。上側配線層６２は、上側絶縁部材５２の上面上に形成されている。下側配線層６４は、下側絶縁部材５４の下面上に形成されている。

基板４０には、キャビティ４８が形成されている。本実施の形態のキャビティ４８は、基板４０に形成された矩形形状の孔である。キャビティ４８は、水平面において基板４０の中間部に位置しており、上下方向において基板４０を貫通している。キャビティ４８は、磁性部材２０と実質的に同じサイズを有している。

本実施の形態の各部材は、上述の構造を有している。但し、本発明はこれに限定されない。例えば、基板４０は、ＦＲ４基板に限られない。また、配線層６０は、必要に応じて形成すればよい。

図４及び図５を参照すると、上述の部材を準備した後、磁性部材２０をキャビティ４８に嵌め込む。次に、基板４０と２つの絶縁部材５０とを上下に積層する。詳しくは、基板４０を下側絶縁部材５４の上に配置し、上側絶縁部材５２を基板４０の上に配置する。この結果、図５に示した磁性構造体１０が形成される。

図５及び図６を参照すると、次に、図５の磁性構造体１０を真空中で熱プレスし、基板４０（図４参照）と２つの絶縁部材５０とを互いに一体化させる。詳しくは、図５の磁性構造体１０を真空中で上下に挟んで加圧しつつ、絶縁部材５０のエポキシ樹脂が溶解する程度の熱を加える。例えば、図５の磁性構造体１０を１７５℃の温度で１時間だけ保持する。

熱プレスの際、絶縁部材５０からエポキシ樹脂が染み出し、基板４０（図４参照）の上面及び下面を覆うようにして、基板４０及び磁性部材２０に密着する。詳しくは、絶縁部材５０から染み出したエポキシ樹脂の一部は、磁性部材２０の上面２２及び下面２４全体に密着する。加えて、絶縁部材５０から染み出したエポキシ樹脂は、上側凹部３２及び下側凹部３４の内部に流れ込み、上側凹部３２及び下側凹部３４を略完全に充填する。即ち、絶縁部材５０の一部は、上側凹部３２及び下側凹部３４に充填される。

図６及び図７を参照すると、絶縁部材５０から染み出したエポキシ樹脂が硬化した後、図６の磁性構造体１０にスルーホール１８を形成する。スルーホール１８は、内部部材３０及び絶縁部材５０を上下方向に貫通するように形成する。また、スルーホール１８は、水平面において、通過孔２８の内壁面から十分に離れて内部部材３０の中心部を通過するように形成する。本実施の形態のスルーホール１８の水平面における直径は、０．２ｍｍ以上である。但し、本発明におけるスルーホール１８のサイズは、特に限定されない。

図７及び図８を参照すると、次に、図７の磁性構造体１０にめっき７０を形成する。詳しくは、上側配線層６２の上面に上側めっき７２を形成し、下側配線層６４の下面に下側めっき７４を形成する。加えて、スルーホール１８の内壁面全体にスルーホールめっき７８を形成し、上側めっき７２と下側めっき７４とをスルーホールめっき７８によって互いに接続する。本実施の形態のめっき７０は、単層の銅メッキであり、２０μｍ以上の厚さを有している。但し、本発明は、これに限られない。例えば、めっき７０は、Ｎｉ等の高耐食性金属からなる下地メッキ層を有していてもよく、Ａｕ，Ａｇ等の酸化し難い金属からなる最上層メッキ層を有していてもよい。めっき７０の厚さは、特に限定されない。

以上の工程によって、本実施の形態の磁性構造体１０を作製できる。

作製した磁性構造体１０は、磁性部材２０と、内部部材３０と、絶縁部材５０とを備えている。磁性部材２０には、通過孔２８が形成されている。通過孔２８は、上下方向において磁性部材２０を貫通している。内部部材３０は、通過孔２８の内部に位置している。

内部部材３０の上端及び下端の少なくとも一方には、凹部３１が形成されている。内部部材３０の上端に形成された凹部３１は、磁性部材２０の上面２２である所定面２６から上下方向において離れるように凹んでいる。即ち、内部部材３０の上端に凹部３１が形成されている場合、凹部３１は、磁性部材２０の上面２２である所定面２６から上下方向において離れるように凹んでいる。内部部材３０の下端に形成された凹部３１は、磁性部材２０の下面２４である所定面２６から上下方向において離れるように凹んでいる。即ち、内部部材３０の下端に凹部３１が形成されている場合、凹部３１は、磁性部材２０の下面２４である所定面２６から上下方向において離れるように凹んでいる。

絶縁部材５０は、カバー部５６と充填部５８とを有している。カバー部５６及び充填部５８は、絶縁部材５０から染み出した後に硬化したエポキシ樹脂である。カバー部５６は、磁性部材２０の所定面２６を覆っている。充填部５８は、凹部３１の内部に充填されている。絶縁部材５０の夫々において、カバー部５６と充填部５８とは、互いに繋がっている。

図８及び図９を参照すると、更に、図８の磁性構造体１０の上側めっき７２及び下側めっき７４を上側配線層６２及び下側配線層６４とともにエッチングすることで所望の導体パターンを形成できる。図９を参照すると、エッチングの結果、例えばコイルを有する回路基板１１が形成される。即ち、回路基板１１は、エッチング等の加工を施した磁性構造体１０である。

図９を参照すると、回路基板１１（磁性構造体１０）は、単純なコイルのみを有している。但し、本発明は、これに限られない。例えば、回路基板１１は、コイル以外の回路を有していてもよいし、電子部品（図示せず）を更に取り付けてもよい。また、導体パターンの形成方法は、エッチングに限定されない。エッチングの後に、磁性構造体１０の不要な部位を切断してもよい。

図８及び図９を参照すると、従来技術によれば、後述するように、内部部材３０を備えない磁性部材２０を使用して回路基板を作製していた。しかしながら、このように作製した回路基板には、更にリフロー処理が施される場合がある。また、回路基板は、使用時に発熱することがある。この結果、回路基板の磁性部材２０と絶縁部材５０とは、熱膨張率の差異に起因して互いに横ずれするおそれがある。

一方、本実施の形態の絶縁部材５０は、磁性部材２０の所定面２６を覆っており、且つ、上下方向において所定面２６から離れるように凹んだ凹部３１の内部に充填されている。凹部３１の内部に充填された絶縁部材５０は、磁性部材２０と絶縁部材５０との間の横ずれを防止するアンカーとして機能する。即ち、本発明によれば、磁性部材２０と絶縁部材５０との間の横ずれを低減可能な構造を有する磁性構造体１０を提供できる。

従来技術によれば、磁性部材２０の上面２２及び下面２４を粗く形成して、これにより、上面２２及び下面２４をアンカーとして機能させていた。詳しくは、上面２２及び下面２４に形成された細かな凹凸に絶縁部材５０のカバー部５６を噛み合わせることでアンカー効果を得ていた。一方、本実施の形態によれば、通過孔２８のような大きな水平断面を有する部位に凹部３１を形成しているため、大きな体積の充填部５８が通過孔２８に充填される。この結果、従来技術と比べて高いアンカー効果を得られる。但し、本発明は、これに限られない。例えば、凹部３１に加えて、上面２２及び下面２４の細かな凹凸によってアンカー効果を得てもよい。

本実施の形態の凹部３１は、スルーホール１８を形成するために設けた通過孔２８の一部である。即ち、回路基板１１を作製するために必要な部位である通過孔２８の一部をアンカーとして機能させている。従って、磁気特性の劣化等の問題を生じることなく、高いアンカー効果が得られる。

本実施の形態の凹部３１は、水平面においてスルーホールめっき７８を囲んでいる。スルーホールめっき７８は、上側配線層６２と下側配線層６４とを電気的に接続する薄い部位であり、上下方向に沿って延びている。仮に、スルーホールめっき７８が形成された部位に横ずれが生じると、スルーホールめっき７８が容易に破損し、これにより、上側配線層６２と下側配線層６４との間の電気的接続が劣化するおそれがある。一方、本実施の形態によれば、スルーホールめっき７８が形成された部位の横ずれが最も抑制されるため、上側配線層６２と下側配線層６４との間の電気的接続を確実に維持できる。

本実施の形態によれば、絶縁部材５０は、磁性部材２０の上面２２を覆う上側絶縁部材５２と、磁性部材２０の下面２４を覆う下側絶縁部材５４とを含んでいる。但し、本発明は、これに限られない。本発明のアンカー効果を得るためには、絶縁部材５０は、上側絶縁部材５２及び下側絶縁部材５４のうちの一方のみを含んでいてもよい。

本実施の形態の磁性構造体１０によれば、内部部材３０の上端及び下端の夫々に、凹部３１が形成されている。この構造によれば、磁性部材２０の上面２２と上側絶縁部材５２との間の横ずれを低減可能であり、且つ、磁性部材２０の下面２４と下側絶縁部材５４との間の横ずれを低減可能である。但し、本発明は、これに限られない。例えば、絶縁部材５０が上側絶縁部材５２のみを含んでいる場合、下側凹部３４を形成する必要はない。また、絶縁部材５０が下側絶縁部材５４のみを含んでいる場合、上側凹部３２を形成する必要はない。

前述したように、図８の磁性構造体１０は、エッチングを行うことで回路基板１１として使用できる。詳しくは、図８の磁性構造体１０は、配線層６０と、スルーホールめっき７８とを備えている。絶縁部材５０は、熱硬化処理を施したプリプレグである。配線層６０は、上下方向において、絶縁部材５０の外側に位置している。スルーホールめっき７８は、上下方向において内部部材３０及び絶縁部材５０を貫通しており、配線層６０と電気的に接続されている。

但し、本発明の磁性構造体１０は、図８の磁性構造体１０に限られず、図５～図７の磁性構造体１０の夫々の構造を有していてもよい。例えば、図６を図７と併せて参照すると、スルーホール１８を形成する前の磁性構造体１０も、本発明の磁性構造体１０である。即ち、磁性構造体１０は、スルーホールめっき７８を必要に応じて備えていればよい。更に、磁性構造体１０は、配線層６０を必要に応じて備えていればよい。換言すれば、磁性構造体１０は、磁性部材２０、内部部材３０及び絶縁部材５０のみを備えていてもよい。

前述したように本実施の形態の内部部材３０は、主として硬化したエポキシ樹脂である。即ち、内部部材３０は、樹脂を含んでいる。このような内部部材３０は、通過孔２８の水平面におけるサイズが小さい場合でも、通過孔２８に充填できる。加えて、内部部材３０の水平面における中心部を通過するようにスルーホール１８を形成することで、スルーホールめっき７８と磁性部材２０との間を確実に絶縁できる。この結果、例えば、スルーホールめっき７８との接触に起因する磁性部材２０の表面の腐食を防止できる。

本実施の形態の内部部材３０は、フィラーを更に含んでいる。前述したように、樹脂にフィラーを加えることで、内部部材３０の熱膨張率を、磁性部材２０の熱膨張率に近づけることができる。従って、磁性構造体１０が使用時に発熱した場合でも、内部部材３０の亀裂を防止できる。

本実施の形態の内部部材３０は、エポキシ樹脂やフィラーから形成されている。但し、本発明は、これに限られない。例えば、通過孔２８の水平面におけるサイズが十分に大きい場合、小さなＦＲ４部材を通過孔２８に嵌入して内部部材３０としてもよい。この場合、ＦＲ４部材の上下方向におけるサイズを、通過孔２８の上下方向におけるサイズよりも小さくすることで、凹部３１を形成できる。

図１から図９までを参照すると、従来の回路基板を製造するメーカー（以下、「基板メーカー」という。）は、例えば、以下のように回路基板を作製していた。基板メーカーは、まず、部品メーカーから、必要な通過孔２８が形成されているものの内部部材３０を備えていない磁性部材２０を入手する。基板メーカーは、次に、磁性部材２０を基板４０のキャビティ４８に嵌入し、基板４０を下側絶縁部材５４の上に配置する。基板メーカーは、次に、上側絶縁部材５２を基板４０の上に配置して、熱プレスを施す。この熱プレスの際に、絶縁部材５０に含まれるエポキシ樹脂が絞り出されて通過孔２８を充填する。以降の工程は、前述した本実施の形態と同様である。

上述した製造方法によれば、エポキシ樹脂を、通過孔２８を充填するための適度な量だけ絞り出すのは難しい。加えて、通過孔２８を充填したエポキシ樹脂の熱膨張率と磁性部材２０の熱膨張率との相違に起因して、通過孔２８の内部で硬化したエポキシ樹脂に亀裂が生じるおそれがある。

上述の問題の解決方法として、基板４０を下側絶縁部材５４の上に配置した後で、磁性部材２０の通過孔２８の内部に、磁性部材２０に近い熱膨張率を有する充填剤を充填することが考えられる。より具体的には、エポキシ樹脂にフィラーを含有させて充填剤を作製することが考えられる。しかしながら、この場合には、本実施の形態のような明瞭な凹部３１が形成されず、これにより、十分なアンカー効果が得られないおそれがある。加えて、この製造方法によれば、回路基板を製造する工程の途中の工程だけ、流動性を有し扱い難い充填剤を使用する必要がある。例えば、通過孔２８に充填する充填剤の量を管理する必要がある。また、通過孔２８からはみ出た充填剤を削り取るといった後処理が必要になるおそれがある。

一方、本実施の形態によれば、明瞭な凹部３１によってアンカー効果を確実に得られる。加えて、基板メーカーにおける充填剤を充填する工程を省略できる。即ち、基板メーカーは、基本的にドライな工程のみを実施すればよく、これにより、基板メーカーの製造工程を簡略化できる。

以上の説明から理解されるように、磁性部品１２の内部部材３０は、基板メーカーへの輸送中に形状が保たれる程度に硬化していればよい。即ち、磁性部品１２の内部部材３０は、半硬化していてもよい。

本実施の形態は、既に説明した様々な変形例に加えて、更に様々に変形可能である。

例えば、図１０を図１及び図３と併せて参照すると、変形例による磁性構造体１０Ａは、磁性構造体１０と同じ磁性部品１２と、磁性構造体１０が備えていない絶縁部材１４Ａとを備えている。変形例の磁性構造体１０Ａは、磁性部品１２及び絶縁部材１４Ａのみを備えている。磁性部品１２は、絶縁部材１４Ａをモールド成型する際に、絶縁部材１４Ａの内部に埋め込まれている。変形例の磁性構造体１０Ａは、様々な電子機器の部品として使用できる。磁性構造体１０Ａにおいても、内部部材３０の上端及び下端の少なくとも一方には、凹部３１が形成されている。絶縁部材１４Ａを成型する過程で、絶縁部材１４Ａの一部は、凹部３１の少なくとも一方に充填され、これにより、磁性部品１２と絶縁部材１４Ａとの間の横ずれが低減される。

１０，１０Ａ 磁性構造体
１１ 回路基板
１２ 磁性部品
１４Ａ 絶縁部材
１８ スルーホール
２０ 磁性部材
２２ 上面
２４ 下面
２６ 所定面
２８ 通過孔
３０ 内部部材
３１ 凹部
３２ 上側凹部
３４ 下側凹部
４０ 基板
４８ キャビティ
５０ 絶縁部材
５２ 上側絶縁部材
５４ 下側絶縁部材
５６ カバー部
５８ 充填部
６０ 配線層
６２ 上側配線層
６４ 下側配線層
７０ めっき
７２ 上側めっき
７４ 下側めっき
７８ スルーホールめっき
８０ 離形シート

Claims (7)

1. 磁性部材と、内部部材と、絶縁部材とを備えた磁性構造体であって、
   前記磁性部材には、通過孔が形成されており、
   前記通過孔は、上下方向において前記磁性部材を貫通しており、
   前記内部部材は、前記通過孔の内部に位置しており、
   前記内部部材の上端及び下端の少なくとも一方には、凹部が形成されており、
   前記内部部材の前記上端に前記凹部が形成されている場合、前記凹部は、前記磁性部材の上面である所定面から前記上下方向において離れるように凹んでおり、
   前記内部部材の前記下端に前記凹部が形成されている場合、前記凹部は、前記磁性部材の下面である所定面から前記上下方向において離れるように凹んでおり、
   前記絶縁部材は、カバー部と充填部とを有しており、
   前記カバー部は、前記磁性部材の前記所定面を覆っており、
   前記充填部は、前記凹部の内部に充填されており、
   前記カバー部と前記充填部とは、互いに繋がっている
   磁性構造体。
2. 請求項１記載の磁性構造体であって、
   前記内部部材の上端及び下端の夫々に、前記凹部が形成されている
   磁性構造体。
3. 請求項１又は請求項２記載の磁性構造体であって、
   前記磁性構造体は、配線層と、スルーホールめっきとを備えており、
   前記絶縁部材は、熱硬化処理を施したプリプレグであり、
   前記配線層は、前記上下方向において、前記絶縁部材の外側に位置しており、
   前記スルーホールめっきは、前記上下方向において前記内部部材及び前記絶縁部材を貫通しており、前記配線層と電気的に接続されている
   磁性構造体。
4. 請求項１から請求項３までのいずれかに記載の磁性構造体であって、
   前記内部部材は、樹脂を含んでいる
   磁性構造体。
5. 請求項４記載の磁性構造体であって、
   前記内部部材は、フィラーを更に含んでいる
   磁性構造体。
6. 請求項１から請求項５までのいずれかに記載の磁性構造体を製造する際に使用される磁性部品であって、
   前記磁性部品は、磁性部材と、内部部材とを備えており、
   前記磁性部材には、通過孔が形成されており、
   前記通過孔は、上下方向において前記磁性部材を貫通しており、
   前記内部部材は、前記通過孔の内部に位置しており、
   前記内部部材の上端及び下端の少なくとも一方には、凹部が形成されており、
   前記内部部材の前記上端に前記凹部が形成されている場合、前記凹部は、前記磁性部材の上面である所定面から前記上下方向において離れるように凹んでおり、
   前記内部部材の前記下端に前記凹部が形成されている場合、前記凹部は、前記磁性部材の下面である所定面から前記上下方向において離れるように凹んでいる
   磁性部品。
7. 請求項６記載の磁性部品であって、
   前記内部部材の上端及び下端の夫々に、前記凹部が形成されている
   磁性構造体。

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