JP3253913B2 - 薄膜型コイル部品の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜型コイル部品
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の小型化及び製造工程の
自動化に伴い、プリント基板のパターン面に直接、実装
される表面実装タイプの電子部品が広く使用されてい
る。これら電子部品は通常、紙製のテープに保持（テー
ピング）してそれをリールに巻装した形態や、筒状のカ
ートリッジに収容した形態でユーザに提供されている。
そして、ユーザ側では、前記リールやカートリッジを自
動機に装填し、該自動機により電子部品をプリント基板
に実装している。

【０００３】ところで、この種の表面実装タイプの電子
部品にあっても、ダイオードやトランジスタを始めとし
て方向性を有するものが種々存在する。このように方向
性を有する表面実装型の電子部品は、一般に自動機械に
よりプリント基板に実装される関係上、それが有してい
る方向性を一定の方向に揃えてテーピングされたりカー
トリッジに収容されてユーザに供給されている。

【０００４】例えば図５に示される表面実装タイプの薄
膜型コイル部品７にあっても、コイル３の巻始め側の端
子４と巻終わり側の端子５とを識別し、その方向を揃え
てテーピングしたりカートリッジに収容してユーザに供
給されている。このコイル部品７は、絶縁基板１上にコ
イルパターン２と絶縁樹脂層６を交互に積層し、該コイ
ルパターン２により形成されるスパイラル状のコイル３
の一端部３ａ（コイル３とは絶縁されている。）及び他
端部３ｂが絶縁基板１の両端部にそれぞれ形成された端
子４及び５にそれぞれ引き出されている。

【０００５】この種の薄膜型コイル部品７の方向性の識
別方法としては、従来より、図６や図７に示すように、
印刷や焼き付け等の手法で、薄膜型コイル部品７の上面
に予め認識用マーキング８を付与しておき、薄膜型コイ
ル部品７を画像処理装置に取り込み、該画像処理装置に
よりマーキング８を検出してその位置から薄膜型コイル
部品７の方向性を識別する方法が一般に知られている。
該方法は、画像処理装置により、取り込まれた画像を２
値化処理し、その画像の長手方向に走る対称軸９ａの左
側及び右側（図６の場合）もしくは対称軸９ｂの上側及
び下側（図７の場合）にそれぞれ同じ面積を有するウイ
ンドウ（領域）を設定し、これらウインドウ内の白ピク
セルの数と黒ピクセルの数とを比較演算することによ
り、これら二つのウインドウのうちのいずれのウインド
ウ内にマーキング８が存在しているかを識別し、薄膜型
コイル部品７の方向性を識別するものである。

【０００６】さらに、図８に示すように、薄膜型コイル
部品７の長方形状の絶縁基板１の長手方向に走る対称軸
９ａの左側と右側とでは、コイル３を構成するコイルパ
ターン２の本数が必ず１本だけ異なることを利用して、
薄膜型コイル部品７の方向性を識別する方法も非公開な
がら案出されている。すなわち、該識別方法では、図５
の薄膜型コイル部品７を画像処理装置に取り込み、該画
像処理装置に取り込まれた画像を２値化処理し、その画
像の長手方向に走る対称軸９ａの左側及び右側にそれぞ
れ同じ面積を有するウインドウ（領域）Ｗａ及びＷｂを
それぞれ設定し、これらウインドウＷａ及びＷｂ内の白
ピクセルの数と黒ピクセルの数とを比較演算処理する。
このとき、図８からも分かるように、スパイラル状のコ
イルパターン２の本数が左側のウインドウＷａと右側の
ウインドウＷｂとで必ず１本だけ異なるので、左側のウ
インドウＷａと右側のウインドウＷｂとではその内部に
含まれている白ピクセルもしくは黒ピクセルの数に差が
生じ、その大小を比較することにより、前記薄膜型コイ
ル部品７の方向性を識別することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、マーキング
８の位置により薄膜型コイル部品７の方向性を識別する
図６もしくは図７の方法では、薄膜型コイル部品７にマ
ーキング８を付与するために、マーキング８の印刷や焼
付けの工程が必要となり、薄膜型コイル部品７の製造コ
ストが高くなるという問題があった。また、マーキング
８の材料中にカーボンや金属等が含有されていると、図
９に示すように、マーキング８によりコイル３によって
発生する磁束φが遮断され、薄膜型コイル部品７のイン
ダクタンス値が小さくなるという問題があった。

【０００８】他方、左側のウインドウＷａ内のコイルパ
ターン２の本数と右側のウインドウＷｂ内のコイルパタ
ーン２の本数とを比較する図８の方法では、図１０に示
すように、コイル３のターン数が多くなればなるほど、
また、薄膜型コイル部品７の形状が小さくなればなるほ
ど、左側のウインドウＷａ内の白ピクセル（もしくは黒
ピクセル）の数と右側のウィンドウＷｂ内の白ピクセル
（黒ピクセル）の数との差が小さくなり、薄膜型コイル
部品７の方向性の判定が困難になり、方向性判定の信頼
性が低下するという問題があった。

【０００９】そこで、本発明の目的は、特性の劣化なし
に方向性を容易に識別することができる薄膜型コイル部
品の製造方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る薄膜型コイル部品の製造方法は、絶縁
基板上にコイルパターンと絶縁体層とをフォトリソグラ
フィ法によって交互に形成する薄膜型コイル部品の製造
方法において、感光性絶縁材料を塗布してフォトリソグ
ラフィ法によって所定のパターンに硬化させることによ
り、開口部を有する絶縁体層を形成する工程と、感光性
絶縁材料を塗布してフォトリソグラフィ法によって光の
乱反射部分を有する絶縁体層を形成し、該光の乱反射部
分は、前記絶縁基板の対称軸にて二つに仕切られた一方
の側に絶縁体層の一部分を厚み方向にフォトリソグラフ
ィ法によって削除することで形成する工程と、前記コイ
ルパターンよりなるコイルの一端及び他端にそれぞれ電
気的に接続された端子を前記絶縁基板に形成する工程と
を備えたことを特徴とする。

【００１１】

【作用】乱反射部分に光が入射するとその光が乱反射す
る。この光の乱反射により乱反射部分から反射する光量
が少なくなる。従って、乱反射部分から戻る光が他の領
域から戻る光の量よりも少なく、乱反射部分の領域の画
像が他の領域の画像に比べ輝度が低く、暗くなる。これ
を検知することにより乱反射部分の位置を検出し、絶縁
基板の対称軸に対する乱反射部分の位置関係から、薄膜
型コイル部品の方向性を識別することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る薄膜型コイル
部品の製造方法の実施の形態について添付の図面を参照
して説明する。

【００１３】本発明に係る方法によって製造された薄膜
型コイル部品を図１に示す。該薄膜型コイル部品２１
は、絶縁基板１上に、例えばフォトリソグラフィ法によ
りコイルパターン２と絶縁樹脂層６とを交互に形成し、
該コイルパターン２により形成されるスパイラル状のコ
イル３の一端部３ａ（コイル３とは絶縁されている。）
及び他端部３ｂが絶縁基板１の両端部にそれぞれ形成さ
れた端子４及び５に引き出されてなるものである。絶縁
樹脂層６には、図１に示すように、絶縁基板１の一つの
対称軸９ａに関して右側の領域内に乱反射部分２２を形
成している。絶縁基板１の材料としては、ガラス、ガラ
スセラミックス、アルミナ、フェライト等が使用され
る。コイル３の材料としては、Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄ，Ｃ
ｕ，Ｎｉ等が使用される。

【００１４】乱反射部分２２は、例えば次のようにして
形成することができる。絶縁基板１の上面にスパッタリ
ングによる電極膜を形成し、その後フォトレジストを塗
布して所定の画像パターンが形成されたフォトマスクを
重ねて露光し、現像することによりスパッタ電極膜上に
コイルパターン形状のレジスト膜を残す。その後、エッ
チングにより余分なスパッタ電極膜を取り除き、さらに
レジスト膜を剥離することにより所望のコイルパターン
２を形成する。次に、絶縁樹脂層６を、コイルパターン
２を形成した場合と同様にフォトリソグラフィ法により
形成する。すなわち、液状の絶縁性材料を絶縁基板１の
上面に塗布、乾燥して絶縁樹脂層６を形成する。絶縁樹
脂層６の材料には、例えば感光性ポリイミド樹脂等のフ
ォトリソグラフィ法に適した材質ものが使用される。次
に、絶縁樹脂層６の上面に所定の画像パターンが形成さ
れたマスクフィルムを被せ、紫外線等を照射する等の露
光工程で、絶縁樹脂層６の所望の部分を硬化させる。次
に、現像工程で絶縁樹脂層６の未硬化部分を除去し、コ
イルパターン２を層間接続するための開口部等を形成す
る。

【００１５】以下同様にして、コイルパターン２と絶縁
樹脂層６（６ａ，６ｂ）を交互にフォトリソグラフィ法
により形成する。このとき、絶縁樹脂層６ａを形成する
際に使用するフォトマスクに、コイルパターン２の絶縁
が損なわれない程度に絶縁樹脂層６をその厚み方向に一
部分除去するための部分を形成しておけば、現像工程を
経ることにより、図２に拡大して示すような乱反射部分
２２を形成することができる。

【００１６】前記のように、絶縁樹脂層６ａがその厚み
方向に一部分除去された乱反射部分２２では、図３に図
式的に示すように、他の領域に対して一段窪んでいる。
図３に示した例は、最外層の絶縁樹脂層６ａの一部分を
除去するものであるが、中間層の絶縁樹脂層６ｂの一部
分を除去するものであってもよいことは言うまでもな
い。このような乱反射部分２２が形成された薄膜型コイ
ル部品２１の表面に光を照射すると、乱反射部分２２、
特に、その周縁の境界領域にて光が乱反射される。この
ため、図１の薄膜型コイル部品２１の画像は乱反射部分
２２の領域の輝度が低く、その他の領域の輝度が高くな
る。この輝度の差から乱反射部分２２を検出することが
できる。従って、検出した乱反射部分２２が絶縁基板１
の対称軸９ａにより仕切られる二つの領域のうちのいず
れの領域に位置しているかを検出することにより、薄膜
型コイル部品２１の方向性を知ることができる。

【００１７】次に、その具体的な方向の識別方法を説明
する。まず、図１に示す薄膜型コイル部品２１を画像処
理装置に取り込み、該画像処理装置に取り込まれた画像
を２値化処理する。そして、２値化処理された画像の長
手方向に走る対称軸９ａの左側及び右側にそれぞれ同じ
面積を有するウインドウＷａ及びＷｂ（図１参照）を設
定する。なお、これらウインドウＷａ及びＷｂは、その
一つのウインドウＷｂに、乱反射部分２２の画像が含ま
れるように設定する。

【００１８】次いで、二つのウインドウＷａ及びＷｂ内
の白ピクセルの数及び黒ピクセルの数をそれぞれカウン
トする。このとき、乱反射部分２２の画像を含むウイン
ドウＷｂでは、乱反射部分２２からの入射する光の量が
少ない分、黒ピクセルの数が多く、白ピクセルの数が少
なくなっている。いま、ウインドウＷａ内の白ピクセル
のカウント値をＷａｐとし、ウインドウＷｂ内の白ピク
セルのカウント値をＷｂｐとすると、以下に示す方向性
認識演算により、図１の薄膜型コイル部品２１の方向性
を識別することができる。すなわち、 Ｗｂｐ−Ｗａｐ＜０の条件を満足するときは、端子側が巻始め（順方向） Ｗｂｐ−Ｗａｐ＞０の条件を満足するときは、端子側が巻始め（逆方向） と判定される。なお、この判定結果は、図１の薄膜型コ
イル部品２１の二つの端子４及び５のいずれをコイル３
の巻始めと決めるかにより、順方向と逆方向とを互いに
入れ替えることもできる。

【００１９】以上のように、乱反射部分２２を形成して
いるので、２値化画面に設定したウインドウＷａ内の白
ピクセルのカウント数Ｗａｐと、ウインドウＷｂ内の白
ピクセルのカウント数Ｗｂｐとの間に大きな差を持たせ
ることができる。これにより、方向性判定のための特別
な工程や材料を必要とせず、簡単かつ高い信頼性を有し
て薄膜型コイル部品２１の方向性を認識することができ
る。

【００２０】なお、本発明は、前記実施形態に限定され
るものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更するこ
とができる。例えば前記実施形態では、乱反射部分２２
の画像を含むウインドウＷｂでは、乱反射部分２２から
入射する光の量が少ない分、黒ピクセルの数が多く、白
ピクセルの数が少なくなっているが、取り込んだ前記画
像の２値化処理を逆転することにより、前記乱反射部分
２２の画像を含むウインドウＷｂの黒ピクセルの数が少
なく、白ピクセルの数が多くなるようにすることもでき
る。このときは、前記方向性判定演算において、Ｗａｐ
をウインドウＷａ内の黒ピクセルのカウント数、Ｗｂｐ
をウインドウＷｂ内の黒ピクセルのカウント数とすれば
よい。

【００２１】また、乱反射部分２２は、例えば図４の
（Ａ）〜（Ｃ）にそれぞれ示すように、二つの端子４及
び５のうちの一方の端子４側に片寄った位置や、他方の
端子５側に片寄った位置、図１の薄膜型コイル部品２１
とは反対側の位置に形成するようにしてもよい。この場
合においても、方向性認識のための二つのウインドウＷ
ａ及びＷｂのうちのいずれかが乱反射部分２２を内部に
含むように設定すればよく、薄膜型コイル部品２１の方
向性認識のためのアルゴリズムは前記実施形態と全く同
じである。

【００２２】さらに、乱反射部分２２は、最上層の絶縁
樹脂層６の表面を一部荒らして粗面化したものであって
もよい。粗面化する方法としては、絶縁樹脂層６の乱反
射部分２２をエッチング液でエッチングしたり、機械的
に研磨したりすることによって粗面化される。また、図
３に示すように、コイルパターン２と絶縁樹脂層６の積
層構造体を覆うように絶縁保護層３１を設けてもよい。

【００２３】また、前記実施形態は、フォトリソグラフ
ィ法によりコイルパターン２と絶縁樹脂層６とを交互に
形成しているが、必ずしもこれに限るものではなく、厚
膜印刷法、スパッタリング法、真空蒸着法等の方法を用
いてもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、薄膜型コイル部品の絶縁体層にフォトリソグラフィ
法によって乱反射部分を形成したため、その位置を検知
して絶縁基板の対称軸に対する乱反射部分の位置関係か
ら、薄膜型コイル部品の方向性を識別することができ
る。従って、方向性判定のための特別なマーキング用の
材料が不要で、コイルの巻数が多いものやコイルパター
ンの密度が高いものであっても、方向性の認識が容易で
その認識の信頼性も高く、コストの低い薄膜型コイル部
品を得ることができる。また、本発明によれば、方向性
判定のためのマーキングによる薄膜型コイル部品の磁束
の遮断に伴うインダクタンスの低下といった従来の薄膜
型コイル部品が有していた特性上の問題も解消すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る方法によって製造された薄膜型コ
イル部品を示す平面図。

【図２】図１に示した薄膜型コイル部品のウインドウ内
の画像を示す説明図。

【図３】図１に示した薄膜型コイル部品に入射する光の
反射の状態を示す模式図。

【図４】本発明に係る方法によって製造された他の薄膜
型コイル部品を示し、（Ａ）は乱反射部分を一つの端子
寄りに配置したコイル部品の平面図、（Ｂ）は乱反射部
分をいま一つの端子寄りに配置したコイル部品の平面
図、（Ｃ）は乱反射部分を図１のコイル部品と反対側に
配置したコイル部品の平面図。

【図５】従来の薄膜型コイル部品の平面図。

【図６】方向性識別のためのマーカを有する従来の薄膜
型コイル部品の平面図。

【図７】方向性識別のためのマーカを有するいま一つの
従来の薄膜型コイル部品の平面図。

【図８】図５に示した薄膜型コイル部品の方向性認識方
法の説明図。

【図９】従来の薄膜型コイル部品の問題点の説明図。

【図１０】従来の薄膜型コイル部品の問題点の説明図。

【符号の説明】

１…絶縁基板 ２…コイルパターン ３…コイル ６…絶縁樹脂層 ９ａ，９ｂ…対称軸 ２１…薄膜型コイル部品 ２２…乱反射部分 Ｗａ，Ｗｂ…ウィンドウ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中井 和夫 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株 式会社村田製作所内

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁基板上にコイルパターンと絶縁体層
   とをフォトリソグラフィ法によって交互に形成する薄膜
   型コイル部品の製造方法において、感光性絶縁材料を塗布してフォトリソグラフィ法によっ
   て所定のパターンに硬化させることにより、開口部を有
   する絶縁体層を形成する工程と、 感光性絶縁材料を塗布してフォトリソグラフィ法によっ
   て光の乱反射部分を有する絶縁体層を形成し、該光の乱
   反射部分は、前記絶縁基板の対称軸にて二つに仕切られ
   た一方の側に絶縁体層の一部分を厚み方向にフォトリソ
   グラフィ法によって削除することで形成する工程と、 前記コイルパターンよりなるコイルの一端及び他端にそ
   れぞれ電気的に接続された端子を前記絶縁基板に形成す
   る工程と、を備えたこと を特徴とする薄膜型コイル部品の製造方
   法。
2. 【請求項２】 前記コイルパターン及び前記絶縁体層を
   覆う絶縁保護層を形成することを特徴とする請求項１記
   載の薄膜型コイル部品の製造方法。