JP3381902B2 - 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】本発明はコイル部品の製造方
法に関し、特に、高周波用のインダクタ等として使用さ
れるコイル部品の製造方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来より、この種のコイル部品として
は、例えば図３に示すようなものが知られている。該コ
イル部品１は、アルミナ基板２の上面に直接、スパイラ
ル状のコイル導体パターン３が塗布、焼付けにより形成
されている。コイル導体パターン３の一方の端部３ａは
端子電極４に接続されている。コイル導体パターン３の
他方の端部３ｂは、コイル導体パターン３を覆っている
絶縁層５に設けられたビアホール６及び接続パターン７
を介して、端子電極８に接続されている。ここに、コイ
ル導体パターン３は、コイル導体パターン３を焼成する
際の熱により、アルミナ基板２及びコイル導体パターン
３に含まれるガラス成分が溶融し、このガラス成分が接
着剤として機能してアルミナ基板２に堅固に接合され
る。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のコイ
ル部品１では、アルミナ基板２に含まれるガラス成分は
一般に、５％以下であり、コイル導体パターン３をアル
ミナ基板２に十分高い接合強度で接合させるには、コイ
ル導体パターン３を形成する導電ペーストには、少なく
とも数パーセントのガラス成分を添加しなければならな
い。しかしながら、コイル導体パターン３に含まれるガ
ラス成分が多いと、コイル導体パターン３の抵抗が高く
なり、Ｑ値が低下するという問題があった。また、アル
ミナ基板２は誘電率が８〜９と高く、良好な高周波特性
を有するものを得ることが困難であるという問題もあっ
た。 【０００４】そこで、アルミナ基板２に代えて、ガラス
セラミックス基板を用いたコイル部品も提案されてい
る。該コイル部品では、ガラスセラミックス基板を用い
ているので、コイル導体パターンにガラス成分が含まれ
なくても、コイル導体とガラス基板とを堅固に接合する
ことができる。しかし、ガラスセラミックス基板はアル
ミナ基板と比較して強度が弱いという問題があった。さ
らに、量産時においては、図４に示すように、マザーガ
ラスセラミックス基板１１にコイル導体パターン１２
（図４では長方形の枠で表示されている）をマトリック
ス状に形成した後、これらコイル導体パターン１２を焼
成する。ところが、このとき、マザーガラスセラミック
ス基板１１の表面が熱により流動し易くなり、矢印Ｋで
示すように、コイル導体パターン１２の位置がマザーガ
ラスセラミックス基板１１の中央部に向かって移行す
る。この移行により、コイル導体パターン１２相互間の
ピッチがずれ、後工程での絶縁層や端子電極の形成や製
品サイズ毎の切り出しが困難になるという問題もあっ
た。 【０００５】そこで、本発明の目的は、信頼性が高くし
かも良好な高周波特性を有する高強度のコイル部品の製
造方法を提供することにある。 【０００６】 【課題を解決するための手段及び作用】前記目的を達成
するため、本発明に係るコイル部品の製造方法は、マザ
ー支持基板上に、絶縁層を介してコイル導体パターンと
接続パターンを積層して複数のコイルを独立してマトリ
ックス状に形成し、焼成するコイル部品の製造方法にお
いて、前記マザー支持基板上に、ガラス成分を含む接合
層を、前記各コイル毎に独立するように間隔をおいてマ
トリックス状に設ける工程と、前記マトリックス状に設
けたそれぞれの接合層上に、コイル毎に独立している前
記コイル導体パターンを設ける工程と、前記コイル導体
パターンおよび接合層を焼成して前記コイル導体パター
ンを前記マザー支持基板上に接合する工程と、前記コイ
ル導体パターン上に、該コイル導体パターンに電気的に
直列に接続されている前記接続パターンを、絶縁層を介
して設ける工程と、前記マザー支持基板を所定の製品サ
イズ毎に切り出す工程とを備えたことを特徴とする。 【０００７】以上の方法により、コイル導体パターンを
焼成する際の熱によって、接合層の表面が流動し易くな
っても、その影響は前記間隔により遮断されて接合層の
各々に局限される。 【０００８】 【発明の実施の形態】以下、本発明に係るコイル部品の
製造方法の実施の形態について添付の図面を参照して詳
細に説明する。 【０００９】本発明に係るコイル部品の一つの実施の形
態を図１に示す。該コイル部品２１は、支持基板２２
と、支持基板２２の上面に設けられた接合層２３と、こ
の接合層２３の上面に設けられたスパイラル状のコイル
導体パターン２４等にて構成されている。支持基板２２
の材料としては、高強度で、かつ、誘電率が比較的低い
材料が望ましく、例えば、ＴｉＮやアルミナ（９６％）
等のセラミックが用いられる。 【００１０】接合層２３は、支持基板２２の外周緑部を
残して略全面に設けられている。接合層２３の材料とし
ては、ガラス成分の含有量が１０％以上のものが用いら
れる。具体的には、ガラス成分を１０％以上含有したア
ルミナ等のセラミック、あるいは、ＳｉＯ₂材等が用い
られる。 【００１１】さらに、接合層２３の材料としては、その
誘電率が支持基板２２の誘電率より低いことが望まし
い。接合層２３の上面に設けられたコイル導体パターン
２４に発生する浮遊容量は、支持基板２２にコイル導体
パターン２４を直接設けた場合よりも小さくなり、自己
共振周波数の高いコイル部品２１を得ることができるか
らである。例えば、支持基板２２の材料として誘電率が
９程度のアルミナを使用した場合、接合層２３の誘電率
が７〜８程度のときには接合層２３の厚みを２０μｍ以
上に、接合層２３の誘電率が６以下のときには接合層２
３の厚みを１０μｍ以上にすれば、自己共振周波数を１
００ＭＨｚ以上高周波側に移動させることができる。 【００１２】コイル導体パターン２４は、その一方の端
部２４ａが接合層２３の左側端部に設けた端子電極２５
に電気的に接続されている。コイル導体パターン２４
は、絶縁層２６により覆われている。コイル導体パター
ン２４の他方の端部２４ｂは、絶縁層２６に設けたビア
ホール３１及び接続パターン３２を介して、絶縁層２６
表面の右側端部に設けた端子電極３３に接続している。
コイル導体パターン２４や端子電極２５，３３等は、印
刷や感光性厚膜ペースト法により形成されている。そし
て、コイル導体パターン２４や端子電極２５，３３の材
料としては、ガラス成分が含まれていないＡｇ，Ａｇ−
Ｐｄ，Ｃｕ，Ｎｉ等、あるいはガラス成分が含まれてい
ても、その含有量が５％を越えない程度のものが使用さ
れる。 【００１３】以上の構成からなるコイル部品１は、コイ
ル導体パターン２４とその支持基板２２との間に、１０
％以上のガラス成分を含む接合層２３が配置されている
ので、コイル導体パターン２４の支持基板２２への焼付
けによる接合の際に、接合層２３の中に含まれるガラス
成分によりコイル導体パターン２４が支持基板２２に堅
固に接合される。しかも、コイル導体パターン２４には
必ずしもガラス成分を添加する必要がないので、コイル
導体パターン２４の抵抗が低く、そのＱ値も高くなり、
高周波特性の優れたコイル部品を得ることができる。な
お、接合層２３中に含まれるガラス成分の含有率が１０
％未満になると、コイル導体パターン２４の支持基板２
２への十分な接合強度を得ることができなくなる。 【００１４】次に、図１で説明したコイル部品２１の製
造方法を図２（Ａ）〜（Ｅ）を参照して説明する。図２
（Ａ）に示すように、ガラス成分が５％以下のアルミナ
からなるマザー支持基板２２ｍを用意する。マザー支持
基板２２ｍ中のガラス成分を５％以下としたのは、５％
を越えるとマザー支持基板２２ｍの機械的強度が低下し
たり、コイル導体パターン２４の焼成の際にマザー支持
基板２２ｍが変形するといった不具合が生じるからであ
る。該マザー支持基板２２ｍの上面に、図２（Ｂ）に示
すように、前後及び左右の方向にそれぞれ間隔ｄをおい
てマトリックス状に、１０％以上のガラス成分を含む四
角形状の接合層２３を形成する（ただし、図２（Ｂ）に
は前後方向の配置は図示されていない）。このとき、接
合層２３は製品のサイズより若干小さい形状とされる。 【００１５】次いで、図２（Ｃ）に示すように、接合層
２３の各々の上面に、Ａｇ，ＡｕもしくはＣｕ等の低抵
抗の金属材料からなり、ガラス成分の含有率が零のスパ
イラル状のコイル導体パターン２４及び端子電極２５
を、フォトリソグラフ、印刷塗布等の厚膜微細加工によ
り形成し、焼成する。ガラス成分の含有率が零の材料を
使用したのは、コイル導体パターン２４等の低抵抗化の
ためである。これによって、コイル導体パターン２４は
堅固にマザー支持基板２２ｍに接合される。つまり、焼
成時の熱により、接合層２３中に含まれるガラス成分が
溶融して接着剤として機能し、コイル導体パターン２４
とマザー支持基板２２ｍが接合層２３を介して堅固に接
合する。 【００１６】次に、コイル導体パターン２４の上に、図
２（Ｄ）に示すように、ビアホール３１を有する絶縁層
２６を印刷やフォトリソグラフ等の方法により形成す
る。そして、図２（Ｅ）に示すように、絶縁層２６の上
面に接続パターン３２及び端子電極３３を形成し、コイ
ル導体パターン２４の端部２４ｂを、ビアホール３１及
び接続パターン３２を介して、端子電極３３に電気的に
接続する。必要により、これら絶縁層２６や接続パター
ン３２、端子電極３３は熱処理される。 【００１７】次に、図２（Ｅ）において一点鎖線Ｃで表
示する位置を切断機でカットし、マザー基板２２ｍから
コイル部品２１を製品サイズ毎に切り出す。ここに、接
合層２３はガラス成分の含有量が多いため、切断機の刃
が当たると割れや欠け等が発生し易い。ところが、接合
層２３の形状が製品サイズより若干小さいので、切断機
の刃が接合層２３をカットする心配がなく、割れや欠け
が発生しない。ただし、接合層２３がカットの際の機械
的ストレスに対して割れや欠け等を発生しにくい場合に
は、接合層２３の形状を製品サイズより小さくする必要
がないことは言うまでもない。 【００１８】このようにしてコイル部品２１を製造すれ
ば、接合層２３の各々はマザー支持基板２２ｍの上面に
前後及び左右の方向にそれぞれ間隔ｄをおいてマトリッ
クス状に配置されているので、コイル導体パターン２４
を焼成する際の熱により接合層２３の表面が流動し易く
なっても、その影響は間隔ｄにより遮断されて接合層２
３の各々に局限される。従って、焼成工程におけるコイ
ル導体パターン２４の変形やマザー支持基板２２ｍの所
定位置からのずれがほとんどなくなり、絶縁層２６や端
子電極３３等の形成、あるいは製品サイズ毎の切り出し
を高精度かつ容易に行うことができる。これにより、コ
イル部品２１の製造コストを大幅に引き下げることがで
きる。 【００１９】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、コイル導体パターン２４はスパイ
ラル状のものに代えて、導体を蛇行させたミアンダ状の
ものであってもよい。この場合には、図１のコイル導体
パターン２４と接続パターン３２のような重なり部分が
生じないので、図１の実施の形態における絶縁層２６及
びビアホール３１等は不要になる。また、接合層２３は
支持基板２２にコイル導体パターン２４を接合するもの
であるから、少なくともコイル導体パターン２４全体を
支持基板２２の上で支持する形状を有していればよく、
その形状は前記実施形態のような四角形状を有するもの
に限らず、多角形や円形等の形状を有していてもよい。
また、前記実施形態では、コイル導体パターン２４の焼
成を、絶縁層２６や接続パターン３２の形成前に行って
いるが、これらを形成後、その熱処理と同時に行っても
よい。また、接合層２３は、その収縮や変形がマザー基
板２２ｍで規制されるので、接合層２３をマザー基板２
２ｍの全面に形成するようにしてもよい。 【００２０】 【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明によれば、接合層に含まれるガラス成分によりコイル
導体パターンが支持基板に接合されるので、コイル導体
パターンは十分な接合強度で支持基板に接合される。し
かも、コイル導体パターンには必ずしもガラス成分を添
加する必要がないので、コイル導体パターンの抵抗が低
くそのＱ値も高くなり、高周波特性の優れたコイル部品
を得ることができる。また、接合層に含まれるガラス成
分の割合を１０％以上にすることにより、コイル導体パ
ターンを十分な接合強度で支持基板に接合することがで
き、信頼性及び高周波特性のより優れたコイル部品を得
ることができる。 【００２１】さらに、コイル導体パターンを表面に設け
た接合層の誘電率を、支持基板の誘電率よりも低くする
ことにより、コイル導体パターンの浮遊容量が小さくな
り、自己共振周波数の高いコイル部品を得ることができ
る。 【００２２】また、接合層の各々をマザー支持基板の表
面にそれぞれ間隔をおいてマトリックス状に形成するこ
とにより、コイル導体パターンを焼成する際の熱によ
り、接合層の表面が流動し易くなっても、その影響は接
合層の間の間隔により遮断されて接合層の各々に局限さ
れる。従って、焼成工程におけるコイル導体パターンの
変形やマザー支持基板の所定位置からのずれがほとんど
なくなり、絶縁層や端子電極等の形成あるいは製品サイ
ズ毎の切り出しを行うことができ、コイル部品の製造コ
ストも大幅に引き下げることができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明に係るコイル部品の一つの実施形態を示
す一部破断斜視図。 【図２】（Ａ）〜（Ｅ）は図１に示したコイル部品の製
造工程の説明図。 【図３】従来のコイル部品の一部破断斜視図。 【図４】従来のコイル部品を製造する際の不具合の説明
図。 【符号の説明】 ２１…コイル部品 ２２…支持基板 ２２ｍ…マザー支持基板 ２３…接合層 ２４…コイル導体パターン２６…絶縁層 ３２…接続パターン ｄ…間隔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−205990（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−270324（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−55045（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−54903（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−267025（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−151239（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 マザー支持基板上に、絶縁層を介してコ
   イル導体パターンと接続パターンを積層して複数のコイ
   ルを独立してマトリックス状に形成し、焼成するコイル
   部品の製造方法において、 前記マザー支持基板上に、ガラス成分を含む接合層を、
   前記各コイル毎に独立するように間隔をおいてマトリッ
   クス状に設ける工程と、 前記マトリックス状に設けたそれぞれの接合層上に、コ
   イル毎に独立している前記コイル導体パターンを設ける
   工程と、前記コイル導体パターンおよび接合層を焼成して前記コ
   イル導体パターンを前記マザー支持基板上に接合する工
   程と、 前記 コイル導体パターン上に、該コイル導体パターンに
   電気的に直列に接続されている前記接続パターンを、絶
   縁層を介して設ける工程と、 前記マザー支持基板を所定の製品サイズ毎に切り出す工
   程と、 を備えたことを特徴とするコイル部品の製造方法。