JP3438704B2 - 導体パターンおよび該導体パターンを備えた電子部品 - Google Patents

導体パターンおよび該導体パターンを備えた電子部品

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、導体パターンおよ
び該導体パターンを備えた電子部品に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、導電ペーストの印刷によって形成
したインダクタ用導体パターンは、パターン幅の細いも
のが得られず、また、狭偏差のインダクタにも適しない
ものとされてきた。そこで、狭偏差のインダクタを製造
する場合には、スパッタリング法により導電薄膜を形成
し、フォトリソグラフィとエッチングの組み合わせによ
ってインダクタ用導体パターンを形成した後、さらに、
めっきにより膜厚を厚くして、狭偏差でかつQ値の高い
インダクタ用導体パターンを形成していた。しかしなが
ら、めっき工程の採用は製造時間が長くなり、製造コス
トも高くなるという問題があった。
【0003】ところで、近年、導体パターンを形成する
方法として、感光性導電ペーストを用いる方法が提案さ
れている。この方法では、感光性導電ペーストを塗布
し、露光、現像、焼成して導体パターンを形成する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、インダクタ
用導体パターン幅とパターン間隔を狭くして、かつ、必
要なQ値と直流抵抗値を得るために導体厚みを厚くし
て、アスペクト比を大きくすると、焼成時に渦巻き状の
インダクタ用導体パターンのコーナ部が基板から剥がれ
て浮いてしまうという不具合が発生する。これは、感光
性導電ペーストを用いた場合に生じる、導体パターンの
横断面形状と焼成時の収縮応力に原因がある。
【0005】つまり、露光時の紫外線などの光は、感光
性導電ペースト内を進むにつれて減衰し、感光性導電ペ
ーストの下部が露光されにくくなる。従って、光硬化し
たエリアは下方向に進むにつれて小さくなり、図14に
示すように、現像後の導体パターン31の横断面形状
は、通常、逆台形となりやすい。また、導体パターン3
1の焼成後の収縮率は70%程度であり、基板30と導
体パターン31の接触面積はさらに小さくなる。従っ
て、基板30と導体パターン31の接触面積は比較的小
さく、基板30と導体パターン31の接合強度も比較的
小さい。
【0006】一方、図15に示すように、直線部32a
とコーナ部32bを有するインダクタ用導体パターン3
2の場合、焼成時に、直線部32aに大きな収縮応力K
1が発生する。この直線部32aの収縮応力K1によっ
て、コーナ部32bにはパターン幅方向に大きな引張り
応力K2が加わり、コーナ部32bが基板30から剥が
れて浮くことがある。(図14の右側の導体パターン3
1参照)。
【0007】そこで、本発明の目的は、コーナ部が基板
から剥がれて浮いてしまう現象を抑えることができる導
体パターンおよび該導体パターンを備えた電子部品を提
供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段と作用】以上の目的を達成
するため、本発明に係る導体パターンは、基板上に感光
性導電ペーストを塗布し、露光、現像、焼成してなる、
直線部とこれに連なるL字形状のコーナ部を有する導体
パターンであって、導体パターンの横断面の形状が逆台
形状であるとともに前記横断面の底面幅が表面幅以下
で、かつ、コーナ部の横断面の底面幅が直線部の横断面
の底面幅より大きいことを特徴とする。
【0009】より具体的には、コーナ部の横断面の底面
幅をコーナ部の導体厚みの1.07倍以上、より好まし
くは1.5倍以上に設定している。さらに、直線部の横
断面の底面幅を直線部の導体厚みの0.67倍より大き
く設定している。
【0010】以上の構成により、導体パターンのコーナ
部の底面幅が直線部の底面幅より太くなり、コーナ部と
基板の接触面積が従来より大きくなる。従って、導体パ
ターンのコーナ部が基板から浮くなどの不具合が解消さ
れる。
【0011】また、本発明に係る電子部品は、基板の表
面に感光性導電ペーストを塗布し、光、現像、焼成し
てなる、直線部とこれに連なるL字形状のコーナ部を有
する導体パターンを備えた電子部品であって、導体パタ
ーンが前述の特徴を有する導体パターンのいずれか一つ
であることを特徴とする。以上の構成により、信頼性の
高い電子部品が得られる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る導体パターン
および該導体パターンを備えた電子部品の実施形態につ
いて添付図面を参照して説明する。本実施形態は、イン
ダクタ用導体パターンおよびインダクタを例にして説明
する。
【0013】図1に示すように、インダクタ用導体パタ
ーン5は、渦巻形状をしており、直線部5aとこれに連
なるコーナ部5bを有している。そして、このインダク
タ用導体パターン5は、図2に示すように、その横断面
の底面幅W1が表面幅W2以下である。さらに、コーナ
部5bの横断面の底面幅W1は直線部5aの横断面の底
面幅W1より太くなるように設定されている。従って、
コーナ部5bと基板の接触面積が従来より広くなり、コ
ーナ部5bと基板の接合強度が従来と比較して大きくな
る。この結果、インダクタ用導体パターン5は、焼成時
に、コーナ部5bが基板から剥がれにくい。
【0014】このインダクタ用導体パターン5は、以下
のようにして形成される。図3に示すように、基板1の
上面の略全面に、感光性導電ペースト2を印刷法などの
方法により塗布し、乾燥して膜状にする。本実施形態で
は、感光性導電ペースト2の乾燥後の目標厚みは15μ
mとした。基板1の材料としては、ガラス、ガラスセラ
ミック、アルミナ、フェライトなどが用いられる。感光
性導電ペースト2の材料としては、Ag,Cuなどが使
用される。
【0015】次に、図4および図5に示すように、基板
1の上面に、所定の画像パターン3aがマトリックス状
に配置されているフォトマスク3を被せ、紫外線Bを照
射して、感光性導電ペースト2の所望の部分を光硬化さ
せる(露光工程)。このとき、紫外線Bは感光性導電ペ
ースト2の下部に達しにくいため、図5に示すように、
光硬化したエリア2aは下部に進むにつれて小さくな
る。なお、フォトマスク3の不透光部3bによって紫外
線Bが遮られたエリア2cは、光未硬化エリアとなる。
フォトマスク3の画像パターン3aは、直線部のライン
幅よりコーナ部のライン幅の方が太くなっている。
【0016】次に、基板1の上面に現像液をスプレー噴
射して、感光性導電ペースト2を現像する。こうして、
現像液で感光性導電ペースト2の光未硬化エリア2cを
除去する。残った感光性導電ペースト2は、図1に示し
た渦巻形状のインダクタ用導体パターン5とされる。イ
ンダクタ用導体パターン5の横断面形状は、通常、逆台
形となる。ただし、導体パターン5の横断面形状は、矩
形であってもよい。各インダクタ用導体パターン5は、
図6に示すように、基板1上にマトリックス状に配置さ
れている。
【0017】この後、高温(例えば800℃)で処理し
てインダクタ用導体パターン5を焼成する。このとき、
図1に示すように、導体パターン5の直線部5aに大き
な収縮応力K1が発生する。この直線部5aの収縮応力
K1によって、コーナ部5bには大きな引張り応力K2
が加わる。しかし、導体パターン5のコーナ部5bは、
その横断面の底面幅W1が直線部5aの横断面の底面幅
W1より太く、コーナ部5bと基板1との接合強度が大
きいので、引張り応力K2が加わっても、コーナ部5b
は基板1から剥がれない。
【0018】さらに、図7に示すように、インダクタ用
導体パターン5を形成した基板1の上面の略全面に感光
性絶縁ペースト8を印刷法などの方法により塗布し、乾
燥して膜状にする。感光性絶縁ペースト8の材料として
は、ポリイミド樹脂などが使用される。
【0019】次に、図8に示すように、基板1の上面に
所定の画像パターン9aが形成されたフォトマスク9を
被せ、紫外線などを照射して感光性絶縁ペースト8のビ
アホール形成部分以外の部分を硬化させる(露光工
程)。この後、基板1を前記インダクタ用導体パターン
5の現像条件と略同様の条件で現像する。こうして、現
像液で感光性絶縁ペースト8の不要な部分を除去してビ
アホール11(図9参照)を形成する。残った感光性絶
縁ペースト8は絶縁膜10とされる。この後、高温で処
理してビアホール11を有する絶縁膜10を焼成する。
ビアホール11には、インダクタ用導体パターン5の一
端部が露出している。
【0020】次に、図10に示すように、ビアホール1
1を形成した絶縁膜10の上面の略全面に感光性導電ペ
ースト15を印刷法などの方法により塗布し、乾燥して
膜状にする。次に、図11に示すように、基板1の上面
に、所定の画像パターン16aがマトリックス状に配置
されているフォトマスク16を被せ、紫外線を照射し
て、感光性導電ペースト15の所望の部分を硬化させる
(露光工程)。
【0021】次に、基板1を前記インダクタ用導体パタ
ーン5の現像手順と同様の手順で現像する。こうして、
現像液で感光性導電ペースト15の所望の部分以外の不
要な部分を除去する(現像工程)。残った感光性導電ペ
ースト15は図12に示すように、渦巻形状のインダク
タ用導体パターン17とされる。それぞれのインダクタ
用導体パターン17は、その一端部がビアホール11を
介してインダクタ用導体パターン5の一端部に電気的に
接続している。
【0022】以下、同様にして、絶縁膜とインダクタ用
導体パターンを交互に積層する。インダクタ用導体パタ
ーン5,17などは絶縁膜10に形成されたビアホール
11を介して電気的に直列に接続され、コイルを構成す
る。そして、最上層に保護膜を積層した後、この基板1
を製品サイズ(チップ)毎に切り出す。図13に示すよ
うに、切り出されたチップ22の両端部に、塗布法、ス
パッタリング法、あるいは湿式めっき法などの方法を用
いて外部電極23,24を形成する。この外部電極2
3,24はコイルの両端部にそれぞれ電気的に接続され
る。こうして、多層インダクタ25が得られる。
【0023】なお、本発明に係る導体パターンおよび該
導体パターンを備えた電子部品は、前記実施形態に限定
するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更する
ことができる。特に、前記実施形態はインダクタ用導体
パターンを例にして説明したが、必ずしもこれに限るも
のではなく、ストリップラインパターンなどの各種電子
部品の導体パターンにも本発明を適用することができ
る。
【0024】
【実施例】前記実施形態の露光工程において、フォトマ
スク3として、画像パターン3aの直線部のライン幅を
25μmとし、ライン間隔を15μmとするとともに、
コーナ部のライン幅を種々変えたものを使って露光した
場合のインダクタ用導体パターン5の評価結果を表1に
示す。評価は、焼成時におけるインダクタ用導体パター
ン5のコーナ部5bの剥がれと、得られた多層インダク
タ25の耐湿負荷後のQ劣化とを行った。Q劣化は、多
層インダクタ25に耐湿負荷(70℃、95%RH、2
000時間)をかけた後のQが、初期値の±10%以内
であれば合格とした。表1には、比較のために、コーナ
部のライン幅と直線部のライン幅とが等しい画像パター
ン3aを使用して露光した場合の評価結果も併せて記載
している。
【0025】
【表1】
【0026】表1より、インダクタ用導体パターン5の
コーナ部5bの横断面の底面幅W1を導体厚みDの1.
07倍以上に設定したときには、コーナ部5bの剥がれ
を抑えることができるとともに、Q劣化も少ないことが
わかった。特に、コーナ部5bの横断面の底面幅W1を
導体厚みDの1.5倍以上に設定したときには、Qの劣
化はみられなかった。
【0027】さらに、インダクタ用導体パターン5の直
線部5aの底面幅W1を細くし過ぎると、焼成後に直線
部5aの蛇行が発生しやすい。そこで、これを抑えるた
め、直線部5aの底面幅W1と導体厚みDとの関係を評
価した。評価結果を表2に示す。
【0028】
【表2】
【0029】表2より、直線部5aの底面幅W1を導体
厚みDの0.67倍より大きく設定することにより、直
線部5aの蛇行が抑えられることがわかった。
【0030】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、L字形状のコーナ部の横断面の底面幅を、直線
部の横断面の底面幅より大きくしたので、コーナ部と基
板の接触面積が従来より大きくなり、コーナ部が基板か
ら剥がれにくい導体パターンを得ることができる。この
結果、電子部品の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る導体パターンの一実施形態を示す
平面図。
【図2】図1のII−II断面図。
【図3】図1に示した導体パターンの製造手順を示す斜
視図。
【図4】図3に続く製造手順を示す斜視図。
【図5】図4に続く製造手順を示す断面図。
【図6】図5に続く製造手順を示す斜視図。
【図7】図6に続く製造手順を示す斜視図。
【図8】図7に続く製造手順を示す斜視図。
【図9】図8に続く製造手順を示す斜視図。
【図10】図9に続く製造手順を示す斜視図。
【図11】図10に続く製造手順を示す斜視図。
【図12】図11に続く製造手順を示す斜視図。
【図13】図12に続く製造手順を示す斜視図。
【図14】従来の導体パターンを示す断面図。
【図15】図14に示した導体パターンの平面図。
【符号の説明】
1…基板 2,15…感光性導電ペースト 5,17…インダクタ用導体パターン 5a…直線部 5b…コーナ部 25…多層インダクタ W1…底面幅 W2…表面幅 D…導体厚み
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開2000−68142(JP,A) 特開 昭64−42110(JP,A) 特開 平3−244181(JP,A) 特開2000−40633(JP,A) 特開2000−150303(JP,A) 特開 平10−41597(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01F 17/00 H01F 27/29

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に感光性導電ペーストを塗布し、
    露光、現像、焼成してなる、直線部とこれに連なるL字
    形状のコーナ部を有する導体パターンにおいて、 前記導体パターンの横断面の形状が逆台形状であるとと
    もに前記横断面の底面幅が表面幅以下で、かつ、前記コ
    ーナ部の横断面の底面幅が前記直線部の横断面の底面幅
    より大きいことを特徴とする導体パターン。
  2. 【請求項2】 前記コーナ部の横断面の底面幅がコーナ
    部の導体厚みの1.07倍以上であることを特徴とする
    請求項1記載の導体パターン。
  3. 【請求項3】 前記コーナ部の横断面の底面幅がコーナ
    部の導体厚みの1.5倍以上であることを特徴とする請
    求項1記載の導体パターン。
  4. 【請求項4】 前記直線部の横断面の底面幅が直線部の
    導体厚みの0.67倍より大きいことを特徴とする請求
    項1ないし請求項3記載の導体パターン。
  5. 【請求項5】 基板の表面に感光性導電ペーストを塗布
    し、光、現像、焼成してなる、直線部とこれに連なる
    L字形状のコーナ部を有する導体パターンを備えた電子
    部品において、前記導体パターンが請求項1ないし請求
    項4記載の導体パターンのいずれか一つであることを特
    徴とする電子部品。
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