JP3473891B2 - 高周波インダクタの製造方法 - Google Patents
高周波インダクタの製造方法Info
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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、高周波インダクタ
の製造方法、特に、高周波回路のインピーダンスマッチ
ングや高周波チョークコイル等に使用される高周波イン
ダクタ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組立の自動
化に伴い、高周波インダクタも他の電子部品と同様に、
プリント基板のパターンに直接実装する表面実装タイプ
のものが多く使用されている。この種の高周波インダク
タとしては、従来より、スパイラル（渦巻き）状のコイ
ル導体パターンを絶縁基板上に形成した平面スパイラル
状のものや、ソレノイド状のコイルの一部を構成するコ
イル導体パターンが形成された絶縁層が積層され、これ
らコイル導体パターンがビアホールにより接続されてソ
レノイド状のコイルを構成した積層型のものが知られて
いる。 【０００３】ところで、かかる高周波インダクタでは、
高周波領域においてより優れた特性を有するインダクタ
を得るため、感光性を有する導電性ペーストを用いてコ
イル導体パターンを形成したり、感光性を有する絶縁性
ペーストにより絶縁層を形成し、該絶縁層を露光するこ
とによりそれを間にして位置するコイル導体パターンを
相互に接続するビアホールを形成する厚膜微細加工技術
が注目されている。 【０００４】例えば、特開平８−３１６０８０号公報に
は、感光性を有する導電性Ａｇペーストを用いてコイル
導体パターンを形成することが開示されている。このも
のでは、微細でかつ、ハイアスペクトのコイル導体パタ
ーンを形成することができ、いわゆる薄膜技術では困難
な高Ｑ（低直流抵抗）の高周波インダクタを得ることが
できる。 【０００５】一方、特開平７−１７６４４４号公報に
は、絶縁層を間にして複数のコイル導体パターンを積層
し、ビアホールによりこれらコイル導体パターンを電気
的に接続するようにしたものが開示されている。そし
て、前記絶縁層として感光性絶縁ペーストを用いること
により、直径が５０μｍ以下の微細なビアホールを形成
することができることが記載されている。また、特開平
７−１３０５４３号公報には、かかる感光性絶縁ペース
トに使用される材料として、Ｂ2Ｏ3，ＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ
3，ＺｎＯ，アルカリ土類酸化物を含むガラス材料が開
示されている。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】前記従来の高周波イン
ダクタでは、形状が小さくしかも大きなインダクタンス
を有するものを得るためには、絶縁基板上に形成される
スパイラル状の導体パターンの巻数をできるだけ多く
（平面スパイラル型のもの）したり、絶縁層の厚みをで
きるだけ薄くしてその積層枚数を多く（積層型のもの）
する必要がある。このようにスパイラル状のコイル導体
パターンの巻数を多くしたり、絶縁層の厚みを薄くする
と、平面スパイラル型のものではコイル導体パターンの
隣接する導体間の間隔が小さくなり、また、積層型のも
のではコイル導体パターンの層間間隔が小さくなる。 【０００７】ところで、前記高周波インダクタは、その
製造工程の焼成工程中にコイル導体パターンを構成して
いる金属材料が絶縁層中に１０〜２０μｍ程度拡散す
る。この金属材料の拡散により、コイル導体パターンを
構成している導体間の絶縁やコイル導体パターンの層間
の絶縁の信頼性が低下するという問題があった。 【０００８】そこで、本発明の目的は、コイルを形成す
る導体パターン間の絶縁の信頼性が高い小型で良好な特
性を有する高周波インダクタの製造方法を提供すること
にある。 【０００９】 【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、本発明は、絶縁基板と、絶縁基板上に形成さ
れた絶縁層と、絶縁層の上下に配設されかつ絶縁層に形
成されたビアホールを介して互に電気的に接続された導
体パターンと、絶縁層と導体パターンを被覆した外装保
護膜とを備えた高周波インダクタの製造方法であって、
珪酸塩ガラス粉末を有機バインダ、光重合開始剤、光硬
化性モノマ、添加剤からなる有機ビヒクル中に分散して
なる感光性絶縁体ペーストを用いて厚さが５０μｍ以下
の絶縁層を形成する工程と、絶縁層を露光、現像してビ
アホールを形成した後、焼成する工程と、珪酸塩ガラス
粉末を有機バインダ、添加剤からなる有機ビヒクル中に
分散してなる絶縁体ペーストを用いて外装保護膜を形成
する工程とを備え、絶縁層を形成する感光性絶縁体ペー
ストの珪酸塩ガラス粉末は、ＳｉＯ２，Ｂ２Ｏ３，Ｋ２
Ｏからなり、これらＳｉＯ２，Ｂ２Ｏ３，Ｋ２Ｏの組成
比がその三元組成図中の点（６５，３４．５，０．
５）、点（６５，２０，１５）、点（８５，０，１５）
及び点（８５，１４．５，０．５）で囲まれた領域内に
あり、平均粒径が０．１μｍ以上１．０μｍ未満で、か
つ、軟化点が７００〜１０５０℃の温度範囲にあり、外
装保護膜を形成する絶縁体ペーストの珪酸塩ガラス粉末
は、ＳｉＯ ２ ，Ｂ ２ Ｏ ３ ，Ｋ ２ Ｏからなり、これらＳｉ
Ｏ ２ ，Ｂ ２ Ｏ ３ ，Ｋ ２ Ｏの組成比がその三元組成図中の
点（６５，３４．５，０．５）、点（６５，２０，１
５）、点（８５，０，１５）及び点（８５，１４．５，
０．５）で囲まれた領域内にあり、平均粒径が０．１μ
ｍ以上１．０μｍ未満で、表面積対体積比が１．０ｍ ２
／ｃｃ以上であり、かつ、軟化点が７００〜１０５０℃
の温度範囲にある。 【００１０】前記絶縁層は、ＳｉＯ2，Ｂ2Ｏ3，Ｋ2Ｏか
らなり、これらＳｉＯ2，Ｂ2Ｏ3，Ｋ2Ｏの組成比がその
三元組成図中の点（６５，３４．５，０．５）、点（６
５，２０，１５）、点（８５，０，１５）及び点（８
５，１４．５，０．５）で囲まれた領域内にある珪酸塩
ガラス粉末を含む感光性絶縁体ペーストからなることを
特徴とする。三元組成を有する珪酸塩ガラス粉末は材料
コストが低い三元組成を有する材料からなるものであ
り、しかも低い誘電率を有しており、かつ、その内部に
導体パターンを構成する金属材料が拡散しにくく、さら
に焼結時に絶縁層の変形も発生し難い。従って、導体パ
ターンを構成する金属材料が絶縁層中へ拡散するのが抑
えられ、絶縁層の変形も少ない。 【００１１】 【発明の実施の形態】以下、本発明に係る高周波インダ
クタの製造方法の実施形態について添付図面を参照して
詳細に説明する。 【００１２】本発明に係る高周波インダクタの一実施形
態の斜視図を図１に、その横断面を図２に示す。この高
周波インダクタ１は、直方体形状の絶縁基板２上に、平
面スパイラル状のコイル導体パターン３を形成したもの
である。 【００１３】絶縁基板２はアルミナ等の絶縁性を有する
セラミック材料からなり、その表面には中心部から絶縁
基板２の一つの端面に達する直線状の引出し導体パター
ン４が形成されている。該引出し導体パターン４は絶縁
基板２の表面に形成された絶縁層５により被覆されてお
り、該絶縁層５上にコイル導体パターン３が形成されて
いる。 【００１４】前記コイル導体パターン３の中心側の端部
は、絶縁層５に形成されたビアホール６により、引出し
導体パターン４に電気的に接続されている。また、コイ
ル導体パターン３の外側の端部の引出し部３ａは、絶縁
基板２のいま一つの端面に引き出されている。そして、
絶縁基板２上に支持されたコイル導体パターン３は、そ
の上に形成された外装保護層７により覆われている。引
出し導体パターン４及びコイル導体パターン３の外側の
端部の引出し部３ａは、絶縁基板２の両端面にそれぞれ
形成された電極８，９に電気的に接続されている。 【００１５】前記絶縁層５は、平均粒径が０．１〜５．
０μｍで、軟化点が７００〜１０５０℃の温度範囲にあ
る珪酸塩ガラス粉末を、有機バインダ、光重合開始剤、
光硬化性モノマ、添加剤からなる有機ビヒクル中に分散
してなる感光性絶縁体ペーストを焼成してなるものであ
る。また、前記外装保護層７も、平均粒径が０．１〜
５．０μｍで、表面積対体積比が１．０ｍ2／ｃｃ以上
であり、かつ、軟化点が７００〜１０５０℃の温度範囲
にある珪酸塩ガラス粉末を、有機バインダ、添加剤から
なる有機ビヒクル中に分散してなるものである。 【００１６】前記絶縁層５及び外装保護層７を構成する
前記珪酸塩ガラス粉末は、いずれもＳｉＯ2，Ｂ2Ｏ3，
Ｋ2Ｏからなる。そして、これらＳｉＯ2，Ｂ2Ｏ3，Ｋ2
Ｏの組成比は、図３に示す三元組成図中の点Ａ（６５，
３４．５，０．５）、点Ｂ（６５，２０，１５）、点Ｃ
（８５，０，１５）及び点Ｄ（８５，１４．５，０．
５）で囲まれた領域内に含まれるように選択されてい
る。 【００１７】ここで、珪酸塩ガラス粉末として、軟化点
が７００〜１０５０℃の前記材料を使用したのは、軟化
点が７００℃未満ではＡｇ等のコイル導体パターン３や
引出し導体パターン４の材料の拡散が激しくなるばかり
でなく、外装保護層７の焼成時に絶縁層５の変形が大き
く、ビアホール６が埋まるという不具合が生じ、また、
軟化点が１０５０℃を越えると外装保護層７の焼成時に
絶縁層５が変形してコイル導体パターン３や引出し導体
パターン４が断線するといった不具合が生じるからであ
る。 【００１８】また、珪酸塩ガラス粉末として平均粒径が
０．１〜５．０μｍのものを使用したのは、平均粒径が
０．１μｍ未満では、絶縁層５を形成する際に感光性絶
縁体ペーストに露光光が途中で吸収されてしまい、露光
光が絶縁基板２の表面まで達しないからである。一方、
平均粒径が５．０μｍ以上では、解像度が５０μｍ以上
と悪くなるためである。 【００１９】さらに、外装保護層７に使用される珪酸ガ
ラス粉末として、表面積対体積比が１．０ｍ2／ｃｃ以
上のものを使用したのは、表面積対体積比が１．０ｍ2
／ｃｃ未満になると、珪酸塩ガラス粉末の焼結性がわる
くなるからである。なお、珪酸塩ガラス粉末の表面積対
体積比は、日機装株式会社製のレーザドップラ解析粒度
計、同社製のレーザ回折散乱解析式粒度分析計等により
測定することができる。 【００２０】一方、絶縁層５及び外装保護層７に使用さ
れる有機バインダとしては、カルボキシル基とエチレン
性不飽和基を有するアクリル系重合体を用いることがで
きる。これを用いると、現像液は有機溶剤系のものに代
えて、人体に対する有害性が少ない炭酸ナトリウム水溶
液を使用することもできる。また、絶縁層５の光重合開
始剤としては、紫外線領域の活性線照射において、フリ
ーラジカルを発生させるアントラキノン系やベンゾフェ
ノン系の材料を使用することができる。さらに、絶縁層
５の光硬化性モノマとしては、ヘキサメチレングリコー
ルジアクリレート、ペンタエリストールテトラアクリレ
ート等のように、フリーラジカルによって連鎖成長付加
重合し、ポリマを形成するものを使用することができ
る。 【００２１】本実施形態では、珪酸塩ガラス粉末はその
軟化点が７００〜１０５０℃の温度範囲にあるので、内
部にコイル導体パターン３や引出し導体パターン４を構
成する材料が拡散し難い。従って、珪酸塩ガラス粉末か
らなる絶縁層５及び外装保護層７中に、コイル導体パタ
ーン３や引出し導体パターン４を構成する材料が拡散
し、絶縁層５及び外装保護層７の絶縁抵抗が低下するの
が防止される。また、焼成時の絶縁層５の変形によるビ
アホール６の埋まり、コイル導体パターン３や引出し導
体パターン４の断線等も防止され、信頼性の高い高周波
インダクタを得ることができる。さらに、絶縁層５及び
外装保護層７は低い誘電率を有する珪酸塩ガラス粉末か
らなるものであるので、コイル導体パターン３や引出し
導体パターン４の分布容量が小さくなり、高周波特性の
優れた高周波インダクタを得ることができる。 【００２２】次に、本実施形態の高周波コイルの製造方
法を、図４〜図９により説明する。まず、１０数ｃｍ2
のアルミナ基板１１を用意し、図４に示すように、該ア
ルミナ基板１１の表面に、Ａｇ，Ｃｕもしくはそれらの
合金を含む感光性導電ペースト１２を１０〜５０μｍの
厚みに印刷する。ここで、感光性導電ペースト１２の厚
みを１０μｍ未満にすると、その印刷の際に生じるピン
ホール等により導体が断線しやすく、逆に５０μｍより
も厚くすると導体パターン４（図５参照）の形成が困難
となる。 【００２３】次いで、図５に示すように、感光性導電ペ
ースト１２を露光、現像及び焼成の工程を経て、図１及
び図２で説明した引出し導体パターン４を形成する（図
５は焼成前の引出し導体パターン４を示している）。な
お、前記露光、現像及び焼成は、例えば特開平８−３１
６０８０号公報に開示された工程に準じて行うことがで
きる。 【００２４】その後、図６に示すように、平均粒径が
０．１〜５．０μｍで、軟化点が７００〜１０５０℃の
温度範囲にある珪酸塩ガラス粉末を、有機バインダ、光
重合開始剤、光硬化性モノマ、添加剤からなる有機ビヒ
クル中に分散してなる、図１及び図２において説明した
感光性絶縁体ペースト１３を、引出し導体パターン４を
覆って、アルミナ基板１１の表面に１０〜５０μｍの厚
みとなるように形成する。なお、ペースト１３の厚みを
１０μｍ未満にするとピンホール等により層間の信頼性
が確保しにくく、５０μｍより厚いとビアホール６の加
工が困難となる。そして、感光性絶縁体ペースト１３を
露光及び現像し、図７に示すように、感光性絶縁体ペー
スト１３の表面から引出し導体パターン４に達するビア
ホール６を形成後、焼成して絶縁層５を形成する。 【００２５】次いで、絶縁層５の上に、図８に示すよう
に、Ａｇ，Ｃｕもしくはそれらの合金を含む感光性導電
ペースト１２を数十μｍの厚みに印刷する。このとき、
ビアホール６内には感光性導電ペースト１２が充填され
る。次いで、図９に示すように、感光性導電ペースト１
２を露光、現像及び焼成の工程を経て、図１及び図２で
説明したコイル導体パターン３を形成する（図９は焼成
前の引出し導体パターン４を示している）。 【００２６】その後、平均粒径が０．１〜５．０μｍ
で、表面積対体積比が１．０ｍ2／ｃｃ以上であり、か
つ、軟化点が７００〜１０５０℃の温度範囲にある珪酸
塩ガラス粉末を、有機バインダ、添加剤からなる有機ビ
ヒクル中に分散してなる図１及び図２で説明した外装保
護層７をアルミナ基板１１上に支持されているコイル導
体パターン３を覆うように感光性絶縁体ペースト１３上
に形成し、全体をレーザやダイシング等により切断すれ
ば、図１及び図２において説明した高周波インダクタを
得ることができる。 【００２７】なお、本発明に係る高周波インダクタの製
造方法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。 【００２８】例えば、前記高周波インダクタ１におい
て、コイル導体パターン３を絶縁基板２上に形成し、引
出し導体パターン４を絶縁層５上に形成し、両者をビア
ホール６により電気的に接続するようにしてもよい。ま
た、図９に示した工程終了後、図１０に示すように、さ
らに図６〜図９の工程を繰り返し、最上層に外装保護層
７を形成することにより、複数のコイル導体パターン３
がビアホール６により順次接続されたより大きいインダ
クタンスを有する高周波コイルを得ることができる。 【００２９】さらに、本発明は、ソレノイド状のコイル
の一部を構成するコイル導体パターンを絶縁層を間にし
て積層し、これら導体パターンがビアホールにより順次
接続されてソレノイド状のコイルを形成する積層型のも
のにも適用することができる。さらに、外装保護層７は
ビアホール等の微細加工を必要としないので、感光成分
を含まないものでもよいが、スクリーン印刷で所望の形
状を得ることが困難な場合には、感光性絶縁ペーストを
用いて露光、現像するようにしてもよい。 【００３０】 【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、導体パターンの間に配置されている絶縁層
を、誘電率が低く、かつ、その内部に導体パターンを構
成する金属材料が拡散し難く、しかも焼結時の変形が少
ない三元組成を有する特別な珪酸塩ガラス粉末を、有機
バインダ、光重合開始剤、光硬化性モノマ、添加剤から
なる有機ビヒクル中に分散してなる感光性絶縁体ペース
トを用いて形成するようにしたので、導体パターンを構
成する金属材料の絶縁層内への拡散が抑えられ、導体パ
ターン間の絶縁信頼性が高く、しかも絶縁層の誘電率が
低くなり、高周波特性の優れた高周波インダクタを得る
ことができる。また、焼結時の絶縁層の変形が少なくな
り、導体パターンの間隔を小さくすることができるばか
りでなく、ビアホールも微細なものを形成することがで
きるので、従来の高周波インダクタよりもコイル導体の
巻数の多い、大きなインダクタンスを有する高周波イン
ダクタを得ることができる。
の製造方法、特に、高周波回路のインピーダンスマッチ
ングや高周波チョークコイル等に使用される高周波イン
ダクタ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組立の自動
化に伴い、高周波インダクタも他の電子部品と同様に、
プリント基板のパターンに直接実装する表面実装タイプ
のものが多く使用されている。この種の高周波インダク
タとしては、従来より、スパイラル（渦巻き）状のコイ
ル導体パターンを絶縁基板上に形成した平面スパイラル
状のものや、ソレノイド状のコイルの一部を構成するコ
イル導体パターンが形成された絶縁層が積層され、これ
らコイル導体パターンがビアホールにより接続されてソ
レノイド状のコイルを構成した積層型のものが知られて
いる。 【０００３】ところで、かかる高周波インダクタでは、
高周波領域においてより優れた特性を有するインダクタ
を得るため、感光性を有する導電性ペーストを用いてコ
イル導体パターンを形成したり、感光性を有する絶縁性
ペーストにより絶縁層を形成し、該絶縁層を露光するこ
とによりそれを間にして位置するコイル導体パターンを
相互に接続するビアホールを形成する厚膜微細加工技術
が注目されている。 【０００４】例えば、特開平８−３１６０８０号公報に
は、感光性を有する導電性Ａｇペーストを用いてコイル
導体パターンを形成することが開示されている。このも
のでは、微細でかつ、ハイアスペクトのコイル導体パタ
ーンを形成することができ、いわゆる薄膜技術では困難
な高Ｑ（低直流抵抗）の高周波インダクタを得ることが
できる。 【０００５】一方、特開平７−１７６４４４号公報に
は、絶縁層を間にして複数のコイル導体パターンを積層
し、ビアホールによりこれらコイル導体パターンを電気
的に接続するようにしたものが開示されている。そし
て、前記絶縁層として感光性絶縁ペーストを用いること
により、直径が５０μｍ以下の微細なビアホールを形成
することができることが記載されている。また、特開平
７−１３０５４３号公報には、かかる感光性絶縁ペース
トに使用される材料として、Ｂ2Ｏ3，ＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ
3，ＺｎＯ，アルカリ土類酸化物を含むガラス材料が開
示されている。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】前記従来の高周波イン
ダクタでは、形状が小さくしかも大きなインダクタンス
を有するものを得るためには、絶縁基板上に形成される
スパイラル状の導体パターンの巻数をできるだけ多く
（平面スパイラル型のもの）したり、絶縁層の厚みをで
きるだけ薄くしてその積層枚数を多く（積層型のもの）
する必要がある。このようにスパイラル状のコイル導体
パターンの巻数を多くしたり、絶縁層の厚みを薄くする
と、平面スパイラル型のものではコイル導体パターンの
隣接する導体間の間隔が小さくなり、また、積層型のも
のではコイル導体パターンの層間間隔が小さくなる。 【０００７】ところで、前記高周波インダクタは、その
製造工程の焼成工程中にコイル導体パターンを構成して
いる金属材料が絶縁層中に１０〜２０μｍ程度拡散す
る。この金属材料の拡散により、コイル導体パターンを
構成している導体間の絶縁やコイル導体パターンの層間
の絶縁の信頼性が低下するという問題があった。 【０００８】そこで、本発明の目的は、コイルを形成す
る導体パターン間の絶縁の信頼性が高い小型で良好な特
性を有する高周波インダクタの製造方法を提供すること
にある。 【０００９】 【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、本発明は、絶縁基板と、絶縁基板上に形成さ
れた絶縁層と、絶縁層の上下に配設されかつ絶縁層に形
成されたビアホールを介して互に電気的に接続された導
体パターンと、絶縁層と導体パターンを被覆した外装保
護膜とを備えた高周波インダクタの製造方法であって、
珪酸塩ガラス粉末を有機バインダ、光重合開始剤、光硬
化性モノマ、添加剤からなる有機ビヒクル中に分散して
なる感光性絶縁体ペーストを用いて厚さが５０μｍ以下
の絶縁層を形成する工程と、絶縁層を露光、現像してビ
アホールを形成した後、焼成する工程と、珪酸塩ガラス
粉末を有機バインダ、添加剤からなる有機ビヒクル中に
分散してなる絶縁体ペーストを用いて外装保護膜を形成
する工程とを備え、絶縁層を形成する感光性絶縁体ペー
ストの珪酸塩ガラス粉末は、ＳｉＯ２，Ｂ２Ｏ３，Ｋ２
Ｏからなり、これらＳｉＯ２，Ｂ２Ｏ３，Ｋ２Ｏの組成
比がその三元組成図中の点（６５，３４．５，０．
５）、点（６５，２０，１５）、点（８５，０，１５）
及び点（８５，１４．５，０．５）で囲まれた領域内に
あり、平均粒径が０．１μｍ以上１．０μｍ未満で、か
つ、軟化点が７００〜１０５０℃の温度範囲にあり、外
装保護膜を形成する絶縁体ペーストの珪酸塩ガラス粉末
は、ＳｉＯ ２ ，Ｂ ２ Ｏ ３ ，Ｋ ２ Ｏからなり、これらＳｉ
Ｏ ２ ，Ｂ ２ Ｏ ３ ，Ｋ ２ Ｏの組成比がその三元組成図中の
点（６５，３４．５，０．５）、点（６５，２０，１
５）、点（８５，０，１５）及び点（８５，１４．５，
０．５）で囲まれた領域内にあり、平均粒径が０．１μ
ｍ以上１．０μｍ未満で、表面積対体積比が１．０ｍ ２
／ｃｃ以上であり、かつ、軟化点が７００〜１０５０℃
の温度範囲にある。 【００１０】前記絶縁層は、ＳｉＯ2，Ｂ2Ｏ3，Ｋ2Ｏか
らなり、これらＳｉＯ2，Ｂ2Ｏ3，Ｋ2Ｏの組成比がその
三元組成図中の点（６５，３４．５，０．５）、点（６
５，２０，１５）、点（８５，０，１５）及び点（８
５，１４．５，０．５）で囲まれた領域内にある珪酸塩
ガラス粉末を含む感光性絶縁体ペーストからなることを
特徴とする。三元組成を有する珪酸塩ガラス粉末は材料
コストが低い三元組成を有する材料からなるものであ
り、しかも低い誘電率を有しており、かつ、その内部に
導体パターンを構成する金属材料が拡散しにくく、さら
に焼結時に絶縁層の変形も発生し難い。従って、導体パ
ターンを構成する金属材料が絶縁層中へ拡散するのが抑
えられ、絶縁層の変形も少ない。 【００１１】 【発明の実施の形態】以下、本発明に係る高周波インダ
クタの製造方法の実施形態について添付図面を参照して
詳細に説明する。 【００１２】本発明に係る高周波インダクタの一実施形
態の斜視図を図１に、その横断面を図２に示す。この高
周波インダクタ１は、直方体形状の絶縁基板２上に、平
面スパイラル状のコイル導体パターン３を形成したもの
である。 【００１３】絶縁基板２はアルミナ等の絶縁性を有する
セラミック材料からなり、その表面には中心部から絶縁
基板２の一つの端面に達する直線状の引出し導体パター
ン４が形成されている。該引出し導体パターン４は絶縁
基板２の表面に形成された絶縁層５により被覆されてお
り、該絶縁層５上にコイル導体パターン３が形成されて
いる。 【００１４】前記コイル導体パターン３の中心側の端部
は、絶縁層５に形成されたビアホール６により、引出し
導体パターン４に電気的に接続されている。また、コイ
ル導体パターン３の外側の端部の引出し部３ａは、絶縁
基板２のいま一つの端面に引き出されている。そして、
絶縁基板２上に支持されたコイル導体パターン３は、そ
の上に形成された外装保護層７により覆われている。引
出し導体パターン４及びコイル導体パターン３の外側の
端部の引出し部３ａは、絶縁基板２の両端面にそれぞれ
形成された電極８，９に電気的に接続されている。 【００１５】前記絶縁層５は、平均粒径が０．１〜５．
０μｍで、軟化点が７００〜１０５０℃の温度範囲にあ
る珪酸塩ガラス粉末を、有機バインダ、光重合開始剤、
光硬化性モノマ、添加剤からなる有機ビヒクル中に分散
してなる感光性絶縁体ペーストを焼成してなるものであ
る。また、前記外装保護層７も、平均粒径が０．１〜
５．０μｍで、表面積対体積比が１．０ｍ2／ｃｃ以上
であり、かつ、軟化点が７００〜１０５０℃の温度範囲
にある珪酸塩ガラス粉末を、有機バインダ、添加剤から
なる有機ビヒクル中に分散してなるものである。 【００１６】前記絶縁層５及び外装保護層７を構成する
前記珪酸塩ガラス粉末は、いずれもＳｉＯ2，Ｂ2Ｏ3，
Ｋ2Ｏからなる。そして、これらＳｉＯ2，Ｂ2Ｏ3，Ｋ2
Ｏの組成比は、図３に示す三元組成図中の点Ａ（６５，
３４．５，０．５）、点Ｂ（６５，２０，１５）、点Ｃ
（８５，０，１５）及び点Ｄ（８５，１４．５，０．
５）で囲まれた領域内に含まれるように選択されてい
る。 【００１７】ここで、珪酸塩ガラス粉末として、軟化点
が７００〜１０５０℃の前記材料を使用したのは、軟化
点が７００℃未満ではＡｇ等のコイル導体パターン３や
引出し導体パターン４の材料の拡散が激しくなるばかり
でなく、外装保護層７の焼成時に絶縁層５の変形が大き
く、ビアホール６が埋まるという不具合が生じ、また、
軟化点が１０５０℃を越えると外装保護層７の焼成時に
絶縁層５が変形してコイル導体パターン３や引出し導体
パターン４が断線するといった不具合が生じるからであ
る。 【００１８】また、珪酸塩ガラス粉末として平均粒径が
０．１〜５．０μｍのものを使用したのは、平均粒径が
０．１μｍ未満では、絶縁層５を形成する際に感光性絶
縁体ペーストに露光光が途中で吸収されてしまい、露光
光が絶縁基板２の表面まで達しないからである。一方、
平均粒径が５．０μｍ以上では、解像度が５０μｍ以上
と悪くなるためである。 【００１９】さらに、外装保護層７に使用される珪酸ガ
ラス粉末として、表面積対体積比が１．０ｍ2／ｃｃ以
上のものを使用したのは、表面積対体積比が１．０ｍ2
／ｃｃ未満になると、珪酸塩ガラス粉末の焼結性がわる
くなるからである。なお、珪酸塩ガラス粉末の表面積対
体積比は、日機装株式会社製のレーザドップラ解析粒度
計、同社製のレーザ回折散乱解析式粒度分析計等により
測定することができる。 【００２０】一方、絶縁層５及び外装保護層７に使用さ
れる有機バインダとしては、カルボキシル基とエチレン
性不飽和基を有するアクリル系重合体を用いることがで
きる。これを用いると、現像液は有機溶剤系のものに代
えて、人体に対する有害性が少ない炭酸ナトリウム水溶
液を使用することもできる。また、絶縁層５の光重合開
始剤としては、紫外線領域の活性線照射において、フリ
ーラジカルを発生させるアントラキノン系やベンゾフェ
ノン系の材料を使用することができる。さらに、絶縁層
５の光硬化性モノマとしては、ヘキサメチレングリコー
ルジアクリレート、ペンタエリストールテトラアクリレ
ート等のように、フリーラジカルによって連鎖成長付加
重合し、ポリマを形成するものを使用することができ
る。 【００２１】本実施形態では、珪酸塩ガラス粉末はその
軟化点が７００〜１０５０℃の温度範囲にあるので、内
部にコイル導体パターン３や引出し導体パターン４を構
成する材料が拡散し難い。従って、珪酸塩ガラス粉末か
らなる絶縁層５及び外装保護層７中に、コイル導体パタ
ーン３や引出し導体パターン４を構成する材料が拡散
し、絶縁層５及び外装保護層７の絶縁抵抗が低下するの
が防止される。また、焼成時の絶縁層５の変形によるビ
アホール６の埋まり、コイル導体パターン３や引出し導
体パターン４の断線等も防止され、信頼性の高い高周波
インダクタを得ることができる。さらに、絶縁層５及び
外装保護層７は低い誘電率を有する珪酸塩ガラス粉末か
らなるものであるので、コイル導体パターン３や引出し
導体パターン４の分布容量が小さくなり、高周波特性の
優れた高周波インダクタを得ることができる。 【００２２】次に、本実施形態の高周波コイルの製造方
法を、図４〜図９により説明する。まず、１０数ｃｍ2
のアルミナ基板１１を用意し、図４に示すように、該ア
ルミナ基板１１の表面に、Ａｇ，Ｃｕもしくはそれらの
合金を含む感光性導電ペースト１２を１０〜５０μｍの
厚みに印刷する。ここで、感光性導電ペースト１２の厚
みを１０μｍ未満にすると、その印刷の際に生じるピン
ホール等により導体が断線しやすく、逆に５０μｍより
も厚くすると導体パターン４（図５参照）の形成が困難
となる。 【００２３】次いで、図５に示すように、感光性導電ペ
ースト１２を露光、現像及び焼成の工程を経て、図１及
び図２で説明した引出し導体パターン４を形成する（図
５は焼成前の引出し導体パターン４を示している）。な
お、前記露光、現像及び焼成は、例えば特開平８−３１
６０８０号公報に開示された工程に準じて行うことがで
きる。 【００２４】その後、図６に示すように、平均粒径が
０．１〜５．０μｍで、軟化点が７００〜１０５０℃の
温度範囲にある珪酸塩ガラス粉末を、有機バインダ、光
重合開始剤、光硬化性モノマ、添加剤からなる有機ビヒ
クル中に分散してなる、図１及び図２において説明した
感光性絶縁体ペースト１３を、引出し導体パターン４を
覆って、アルミナ基板１１の表面に１０〜５０μｍの厚
みとなるように形成する。なお、ペースト１３の厚みを
１０μｍ未満にするとピンホール等により層間の信頼性
が確保しにくく、５０μｍより厚いとビアホール６の加
工が困難となる。そして、感光性絶縁体ペースト１３を
露光及び現像し、図７に示すように、感光性絶縁体ペー
スト１３の表面から引出し導体パターン４に達するビア
ホール６を形成後、焼成して絶縁層５を形成する。 【００２５】次いで、絶縁層５の上に、図８に示すよう
に、Ａｇ，Ｃｕもしくはそれらの合金を含む感光性導電
ペースト１２を数十μｍの厚みに印刷する。このとき、
ビアホール６内には感光性導電ペースト１２が充填され
る。次いで、図９に示すように、感光性導電ペースト１
２を露光、現像及び焼成の工程を経て、図１及び図２で
説明したコイル導体パターン３を形成する（図９は焼成
前の引出し導体パターン４を示している）。 【００２６】その後、平均粒径が０．１〜５．０μｍ
で、表面積対体積比が１．０ｍ2／ｃｃ以上であり、か
つ、軟化点が７００〜１０５０℃の温度範囲にある珪酸
塩ガラス粉末を、有機バインダ、添加剤からなる有機ビ
ヒクル中に分散してなる図１及び図２で説明した外装保
護層７をアルミナ基板１１上に支持されているコイル導
体パターン３を覆うように感光性絶縁体ペースト１３上
に形成し、全体をレーザやダイシング等により切断すれ
ば、図１及び図２において説明した高周波インダクタを
得ることができる。 【００２７】なお、本発明に係る高周波インダクタの製
造方法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。 【００２８】例えば、前記高周波インダクタ１におい
て、コイル導体パターン３を絶縁基板２上に形成し、引
出し導体パターン４を絶縁層５上に形成し、両者をビア
ホール６により電気的に接続するようにしてもよい。ま
た、図９に示した工程終了後、図１０に示すように、さ
らに図６〜図９の工程を繰り返し、最上層に外装保護層
７を形成することにより、複数のコイル導体パターン３
がビアホール６により順次接続されたより大きいインダ
クタンスを有する高周波コイルを得ることができる。 【００２９】さらに、本発明は、ソレノイド状のコイル
の一部を構成するコイル導体パターンを絶縁層を間にし
て積層し、これら導体パターンがビアホールにより順次
接続されてソレノイド状のコイルを形成する積層型のも
のにも適用することができる。さらに、外装保護層７は
ビアホール等の微細加工を必要としないので、感光成分
を含まないものでもよいが、スクリーン印刷で所望の形
状を得ることが困難な場合には、感光性絶縁ペーストを
用いて露光、現像するようにしてもよい。 【００３０】 【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、導体パターンの間に配置されている絶縁層
を、誘電率が低く、かつ、その内部に導体パターンを構
成する金属材料が拡散し難く、しかも焼結時の変形が少
ない三元組成を有する特別な珪酸塩ガラス粉末を、有機
バインダ、光重合開始剤、光硬化性モノマ、添加剤から
なる有機ビヒクル中に分散してなる感光性絶縁体ペース
トを用いて形成するようにしたので、導体パターンを構
成する金属材料の絶縁層内への拡散が抑えられ、導体パ
ターン間の絶縁信頼性が高く、しかも絶縁層の誘電率が
低くなり、高周波特性の優れた高周波インダクタを得る
ことができる。また、焼結時の絶縁層の変形が少なくな
り、導体パターンの間隔を小さくすることができるばか
りでなく、ビアホールも微細なものを形成することがで
きるので、従来の高周波インダクタよりもコイル導体の
巻数の多い、大きなインダクタンスを有する高周波イン
ダクタを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である高周波インダクタの
一部破断斜視図。 【図２】前記高周波インダクタの横断面図。 【図３】前記高周波インダクタに使用される材料の三元
組成図。 【図４】前記高周波インダクタの製造工程の説明図。 【図５】前記高周波インダクタの製造工程の説明図。 【図６】前記高周波インダクタの製造工程の説明図。 【図７】前記高周波インダクタの製造工程の説明図。 【図８】前記高周波インダクタの製造工程の説明図。 【図９】前記高周波インダクタの製造工程の説明図。 【図１０】本発明の他の実施形態である高周波インダク
タの製造工程の説明図。 【符号の説明】 １…高周波インダクタ ２…絶縁基板 ３…コイル導体パターン ４…引出し導体パターン ５…絶縁層 ６…ビアホール ７…外装保護層 １１…アルミナ基板 １２…感光性導電ペースト １３…感光性絶縁体ペースト
一部破断斜視図。 【図２】前記高周波インダクタの横断面図。 【図３】前記高周波インダクタに使用される材料の三元
組成図。 【図４】前記高周波インダクタの製造工程の説明図。 【図５】前記高周波インダクタの製造工程の説明図。 【図６】前記高周波インダクタの製造工程の説明図。 【図７】前記高周波インダクタの製造工程の説明図。 【図８】前記高周波インダクタの製造工程の説明図。 【図９】前記高周波インダクタの製造工程の説明図。 【図１０】本発明の他の実施形態である高周波インダク
タの製造工程の説明図。 【符号の説明】 １…高周波インダクタ ２…絶縁基板 ３…コイル導体パターン ４…引出し導体パターン ５…絶縁層 ６…ビアホール ７…外装保護層 １１…アルミナ基板 １２…感光性導電ペースト １３…感光性絶縁体ペースト
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｈ０１Ｆ 27/32 Ｈ０１Ｆ 15/02 Ｋ
(56)参考文献 特開 平８−273437（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−110466（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−45570（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−176444（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−130543（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 絶縁基板と、前記絶縁基板上に形成され
た絶縁層と、前記絶縁層の上下に配設されかつ絶縁層に
形成されたビアホールを介して互に電気的に接続された
導体パターンと、前記絶縁層と導体パターンを被覆した
外装保護膜とを備えた高周波インダクタの製造方法にお
いて、 珪酸塩ガラス粉末を有機バインダ、光重合開始剤、光硬
化性モノマ、添加剤からなる有機ビヒクル中に分散して
なる感光性絶縁体ペーストを用いて厚さが５０μｍ以下
の絶縁層を形成する工程と、 前記絶縁層を露光、現像して前記ビアホールを形成した
後、焼成する工程と、 珪酸塩ガラス粉末を有機バインダ、添加剤からなる有機
ビヒクル中に分散してなる絶縁体ペーストを用いて外装
保護膜を形成する工程と を備え、 前記絶縁層を形成する感光性絶縁体ペーストの珪酸塩ガ
ラス粉末は、ＳｉＯ２，Ｂ２Ｏ３，Ｋ２Ｏからなり、こ
れらＳｉＯ２，Ｂ２Ｏ３，Ｋ２Ｏの組成比がその三元組
成図中の点（６５，３４．５，０．５）、点（６５，２
０，１５）、点（８５，０，１５）及び点（８５，１
４．５，０．５）で囲まれた領域内にあり、平均粒径が
０．１μｍ以上１．０μｍ未満で、かつ、軟化点が７０
０〜１０５０℃の温度範囲にあり、 前記外装保護膜を形成する絶縁体ペーストの珪酸塩ガラ
ス粉末は、ＳｉＯ ２ ，Ｂ ２ Ｏ ３ ，Ｋ ２ Ｏからなり、これ
らＳｉＯ ２ ，Ｂ ２ Ｏ ３ ，Ｋ ２ Ｏの組成比がその三元組成
図中の点（６５，３４．５，０．５）、点（６５，２
０，１５）、点（８５，０，１５）及び点（８５，１
４．５，０．５）で囲まれた領域内にあり、平均粒径が
０．１μｍ以上１．０μｍ未満で、表面積対体積比が
１．０ｍ ２ ／ｃｃ以上であり、かつ、軟化点が７００〜
１０５０℃の温度範囲にあること、 を特徴とする高周波インダクタの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00135498A JP3473891B2 (ja) | 1998-01-07 | 1998-01-07 | 高周波インダクタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00135498A JP3473891B2 (ja) | 1998-01-07 | 1998-01-07 | 高周波インダクタの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11204336A JPH11204336A (ja) | 1999-07-30 |
| JP3473891B2 true JP3473891B2 (ja) | 2003-12-08 |
Family
ID=11499167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00135498A Expired - Lifetime JP3473891B2 (ja) | 1998-01-07 | 1998-01-07 | 高周波インダクタの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3473891B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR100370061B1 (ko) * | 2000-03-22 | 2003-01-29 | 엘지전자 주식회사 | 인덕터 및 그 제조방법 |
| CN101361146B (zh) | 2006-01-16 | 2011-09-07 | 株式会社村田制作所 | 电感器的制造方法 |
| WO2008093669A1 (ja) | 2007-01-30 | 2008-08-07 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 感光性ガラスペーストおよび多層配線チップ部品 |
| KR20130058340A (ko) | 2011-11-25 | 2013-06-04 | 삼성전기주식회사 | 인덕터 및 그 제조 방법 |
| CN104395972B (zh) * | 2012-08-10 | 2017-06-23 | 株式会社村田制作所 | 磁性体组合物和线圈部件 |
-
1998
- 1998-01-07 JP JP00135498A patent/JP3473891B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11204336A (ja) | 1999-07-30 |
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