JP3563260B2

JP3563260B2 - Chip impedance element

Info

Publication number: JP3563260B2
Application number: JP06614398A
Authority: JP
Inventors: 賢一川畑; 勝巳藪崎
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1998-03-02
Filing date: 1998-03-02
Publication date: 2004-09-08
Anticipated expiration: 2018-03-02
Also published as: JPH11251142A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チップ型ノイズフィルタ等のチップ型インピーダンス素子に関し、特に１００ＭＨｚ以上の高速デジタル機器のノイズ対策部品に用いて好適なチップ型インピーダンス素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、信号線路等に挿入される高周波ノイズ対策チップインダクタンス、インピーダンス部品としては、以下のものが挙げられる。
【０００３】
１）基材に焼結フェライトを用い、基材上に単層、または積層導体パターンを設けたチップインダクタ、
２）特開平８−１６７５２２号公報に記載された、フェライト粉末と液晶ポリマー樹脂との混合物である複合フェライト基板にコイルパターンを形成したＬＣ複合部品、および
３）特開平４−２０９５０７号公報に記載された高周波コイルで、高透磁率の磁性体基板上にコイル導体を形成し、その上を磁性体を混入した樹脂によって覆ったチップインダクタ。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記１）の基材に焼結フェライトを用いるものは、
Ａ）フェライト基材の透磁率、誘電率等の周波数特性が悪く、１００ＭＨｚ以上での高周波でのノイズ除去に対しては、基本信号の波形が崩れてしまう、
Ｂ）高温焼成が必要で、形状融通性に劣る、
Ｃ）基材と導体パターンとを交互に積層して積層チップインダクタとする場合、工程数が多くなってしまう、
という問題がある。
【０００５】
上記２）のフェライト粉末と液晶ポリマーの混合物を射出成形して得られる複合フェライト基板にコイルパターンを形成したものは、
Ａ）作業性を向上するためには、集合基板とすることが有利であるが、大判（１００ｍｍ角以上）で薄肉（０．５ｍｍ以下）の基板に成形することが、樹脂流動性、ソリ等の問題から困難であり、また、このような薄く大判の基板が形成されたとしても、パターニング等のハンドリング時に材料強度が不足し、割れ等の問題を起こす、
Ｂ）コイル全体をメッキ層のパターニングにより形成する必要がある、
このため、▲１▼コストがかかる、▲２▼メッキ層全面にわたっての厚みの不均一さが大きくなるため、ファインパターンが難しい（エッチングは最大厚さの部分を基準にして行なわなければならないため、厚みの不均一さが大きくエッチング度にバラツキがでてしまうからである）、▲３▼メッキ形成前に前処理（強アルカリ溶液にてエッチング）が必要であることや、メッキピール強度を高く取ることが困難である、
Ｃ）液晶ポリマーを用いているので、ハンダ耐熱性にやや劣る、
という問題がある。
【０００６】
上記３）のチップインダクタにあっては、用いる基板についてその公報の全体を通して単に（高透磁率の）磁性体基板と記載しているだけで、具体的な記載がなく、上記１）または２）と同様な問題が生ずるものと推測される。
【０００７】
そこで、本発明は、１００ＭＨｚ以上の高周波領域で使用可能で、巻線レスで、小型、薄型化を図ることが可能なチップ型インピーダンス素子を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、下記の本発明によって達成される。
（１）フェライト粉とエポキシ樹脂とを溶剤に混練してスラリー化したペーストをガラスクロスに含浸し、乾燥して得られたプリプレグを用いた基板、およびこの基板の少なくとも一方の面に銅箔を加熱圧着して形成された銅箔層をパターニングして形成されたコイルを備えたチップ型インピーダンス素子であって、
前記基板上に、少なくとも前記コイル部分を被って、フェライト粉とエポキシ樹脂とを含有する樹脂オーバーコート層が設けられており、
前記プリプレグが、フェライト粉とエポキシ樹脂とガラスクロスとの合計量に対するフェライト粉の量の重量比で示したフェライト粉の含有量が５０〜８０wt％であり、エポキシ樹脂とガラスクロスとの配合比が、エポキシ樹脂／ガラスクロスの重量比で４／１〜１／１であり、厚さ２０〜６０μm のガラスクロスを用いたものであり、
１００MHz以上の高周波領域で使用されるチップ型インピーダンス素子。
（２）前記プリプレグとしてＢステージのものを用いる上記（１）または（２）のチップ型インピーダンス素子。
（３）前記基板の両面に形成されたコイルが、前記基板および銅箔層を貫通して形成されたスルーホールを用いて電気的に接続されている上記（１）または（２）のチップ型インピーダンス素子。
（４）前記コイルがスパイラルパターンまたはミアンダパターンである上記（１）〜（３）のいずれかのチップ型インピーダンス素子。
（５）前記樹脂オーバーコート層が、フェライト粉とエポキシ樹脂とを溶剤に混練してスラリー化したペーストで形成されたものか、前記プリプレグを加熱圧着して形成されたものである上記（１）〜（４）のいずれかのチップ型インピーダンス素子。
（６）前記プリプレグ中のフェライト磁性粉の粒径が５０μｍ以下である上記（１）〜（５）のいずれかのチップ型インピーダンス素子。
（７）温度２５℃でのインピーダンス値を基準にした−２５〜＋８５℃の温度範囲でのインピーダンス値の変化率が±３％以内である上記（１）〜（６）のいずれかのチップ型インピーダンス素子。
（８）温度２５℃でのインダクタンス値を基準にした−２５〜＋８５℃の温度範囲でのインダクタンス値の変化率が±３％以内である上記（１）〜（７）のいずれかのチップ型インピーダンス素子。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明のチップ型インピーダンス素子は、プリプレグを用いた基板、およびこの基板の少なくとも一方の面に銅箔を加熱圧着して形成された銅箔層をパターニングして形成されたコイルを備えている。
【００１０】
本発明の基板に用いられるプリプレグは、フェライト粉とエポキシ樹脂とを溶剤に混練してスラリー化したペーストをガラスクロスに含浸し、乾燥して得られたものである。このような構成とすることによって、高周波数領域（１００ＭＨｚ以上、特に１００ＭＨｚ以上１０ＧＨｚ以下の領域）での使用に好適であり、フェライト粉の含有量を大きくできることから磁気特性を利用した用途や磁気シールドを目的とした使用に適したプリプレグとなり、しかも高強度である。また、このようなプリプレグを用いて基板を形成する場合、非磁性層や接着剤を用いることなく、銅箔との接着やパターニングが実現でき、かつ多層化を実現することができる。こうしたパターニングや多層化処理は、通常の基板製造工程と同じ工程でできるので、コストダウンおよび作業性の改善を図ることができる。また、このようにして得られる基板は、高強度で、高周波特性の向上したものである。また、耐熱エポキシ樹脂を用いることで、特に基板や電子部品に要求される耐熱性をもたせることが可能になり、耐リフロー性、最高３５０℃で３秒の半田耐熱性も満足させることができる。なお、基板の厚さは、上記プリプレグを重ね合わせることにより任意に調整することができる。
【００１１】
本発明に用いられるフェライト粉の材質はＭｎ−Ｍｇ−Ｚｎ系、Ｍｎ−Ｚｎ系、Ｎｉ−Ｚｎ系などである。
【００１２】
フェライト粉の粒径は５０μｍ以下であることが好ましく、平均粒径は１〜２０μｍであることが好ましい。フェライト粉の粒径が５０μｍを超えるとパターニング時にファインパターンの形成が困難になる。また、粒径をあまり小さくすることは実際上困難であり、粒径の下限は、０．０１μｍ程度である。
【００１３】
フェライト粉の粒度は均一であることが好ましく、必要に応じ、ふるい分けなどにより粒度をそろえてもよい。
【００１４】
フェライト粉の透磁率μは１０〜１００００であることが好ましい。また、バルクの絶縁性は高い方が基板化した際の絶縁性が向上して好ましい。
【００１５】
本発明に用いられるエポキシ樹脂は、ビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂（ＥＰＮ）、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（ＥＣＮ）等のノボラック型エポキシ樹脂、多官能性グリシジルアミン樹脂などであり、なかでもフェノールノボラック型エポキシ樹脂（ＥＰＮ）、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（ＥＣＮ）、多官能性グリシジルアミン樹脂などが好ましく、特にフェノールノボラック型エポキシ樹脂（ＥＰＮ）、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（ＥＣＮ）が好ましい。
【００１６】
このようなエポキシ樹脂は、常温（２５℃程度の温度）で液状（半固形状も含む）または固形状であり、その分子量は、数平均分子量（Ｍｎ）で３００〜１００００程度である。また、液状であるものの粘度は２５℃程度の温度で１０００〜１０００００ｃｐｓであり、固形状であるものの軟化点は４０〜１２０℃程度である。
【００１７】
次に本発明に好ましく用いられるフェノールノボラック型エポキシ樹脂（ＥＰＮ）、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（ＥＣＮ）について述べる。
【００１８】
これらのエポキシ樹脂は、特に耐熱性の点が良好である。具体的にいえば、電子部品としては、最大２５０℃の温度のリフローを３回程度（前処理：吸水ありを含む）行ったり、半田ディップを２６０℃で１０秒、あるいは３５０℃で３秒行ったりする必要がある。また基板としては最大２５０℃の温度のリフローを３回程度（前処理：吸水ありを含む）行ったり、半田ディップを２６０℃で１２０秒行ったりする必要がある。さらに、長期信頼性試験での耐熱性も１２５〜１５０℃が要求されている。これらのエポキシ樹脂はこれらの要求特性を充分満足させることができる。実際、フェノールノボラック型エポキシ樹脂の分解開始変曲点は３７０〜４００℃である。
【００１９】
フェノールノボラック型エポキシ樹脂（ＥＰＮ）、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（ＥＣＮ）の化学構造は以下に示すとおりである。
【００２０】
【化１】

【００２１】
フェノールノボラック型エポキシ樹脂（ＥＰＮ）は常温で半固形または固形状の樹脂であり、分子量は数平均分子量（Ｍｎ）で４００〜１２００程度である。半固形状のものの粘度は、２５〜５５℃程度の温度で３０００〜１０００００ｃｐｓ程度であり、固形状のものの軟化点は５０〜９０℃程度である。
【００２２】
このようなフェノールノボラック型エポキシ樹脂（ＥＰＮ）は市販されており、例えば商品名ＤＥＮ４３１、ＤＥＮ４３８、ＸＤ−７８１８、ＸＤ−７８５５、ＤＥＲ３３１（以上ダウケミカル社製）、などがある。
【００２３】
一方、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（ＥＣＮ）は、固形状の樹脂であり、分子量は数平均分子量（Ｍｎ）で４００〜１２００程度であり、軟化点は６０〜１２０℃程度である。
【００２４】
これらのクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（ＥＣＮ）は市販されており、例えばＥＣＮ−２６８、ＥＣＮ−２７３、ＥＣＮ−２８０、ＥＣＮ−２８５、ＥＣＮ−２９９（以上旭化成製）、などがある。
【００２５】
エポキシ樹脂は１種のみを用いても２種以上を併用してもよい。
【００２６】
本発明に用いられるガラスクロスは、目的・用途に応じて種々のものであってよく、市販品をそのまま用いることができる。その厚さは２０〜６０μm である。このガラスクロスに用いられるグラスファイバーの直径は、５０〜１０００μｍ、特に１００〜３００μｍのものが好ましい。また、このようなグラスファイバーを構成するガラスフィラメントの直径は、１〜３０μｍ、特に３〜１０μｍのものが好ましい。
【００２７】
本発明におけるエポキシ樹脂とガラスクロスとフェライト粉との配合比は、エポキシ樹脂とガラスクロスとの合計量とフェライト粉との比率で示した場合、次の関係を満たす。
【００２８】
（エポキシ樹脂＋ガラスクロス）：フェライト粉＝１００：１００〜４００
すなわち、フェライト粉の含有量は５０〜８０wt% である。このようなフェライト粉の含有量とすることで、本発明の効果が向上する。これに対し、フェライト粉の含有量が多くなるとスラリー化して塗工することが困難になり、プリプレグの作製が困難になる。一方、フェライト粉の含有量が少なくなると磁気特性が低下してしまう。
【００２９】
また、エポキシ樹脂とガラスクロスとの配合比は、重量比で、エポキシ樹脂／ガラスクロスが４／１〜１／１である。このような配合比とすることによって本発明の効果が向上する。これに対し、この比が小さくなって、エポキシ樹脂量が少なくなると銅箔との密着力が低下し、基板の平滑性に問題が生じる。逆にこの比が大きくなって、エポキシ樹脂量が多くなると使用できるガラスクロスの選択が困難となり、薄肉での強度の確保が困難となる。
【００３０】
本発明においてプリプレグを得るには、所定の配合比としたフェライト粉とエポキシ樹脂とを含み、溶剤に混練してスラリー化したペーストを含浸して、乾燥する工程に従う。この場合に用いられる溶剤はメチルエチルケトン（ＭＥＫ）等の揮発性溶剤であり、ペーストの粘度を調整し塗工しやすくする目的で用いられる。混練はボールミル等により公知の方法によって行えばよい。塗膜の厚さは、プリプレグにおいて、例えば２０μｍ厚のガラスクロスを用いたとき４０μｍ程度が好ましく、ガラスクロスの厚さの１〜３倍程度の厚さであることが好ましい。このような厚さとすることによってプリプレグの平滑性および接着性が良好になる。
【００３１】
本発明のプリプレグの全体厚は２０μｍ厚のガラスクロスを用いた場合、６０〜１４０μｍ程度であることが好ましい。
【００３２】
本発明のプリプレグは、Ｂステージ状態のものを加熱加圧して成形することにより基板を形成する。このとき、上記銅箔の基板への圧着、すなわち銅箔層の形成も同時に行なう。この場合プリプレグは、目的とする厚さなどにより、１個のみ用いても良く、複数個を重ねて用いてもよい。成形は公知の方法によればよく、加熱加圧条件は１００〜２００℃の温度、１０〜８０ｋｇｆ／ｃｍ^２の圧力とすればよく、このような条件下で３０〜１２０分程度成形することが好ましい。成形は条件を変えて複数段階に分けて行うことができる。なお、上記Ｂステージ状態とは、使用エポキシ樹脂の反応を途中で止めた状態のものをいう。
【００３３】
このようにして得られる成形材料としての基板（有機複合材料）は、透磁率および誘電率の高周波数特性に優れる。また絶縁材として耐えうる絶縁特性に優れる。さらには、銅箔との接着強度が大きく、また半田耐熱性等の耐熱性に優れる。
【００３４】
上記銅箔の厚さ、すなわち銅箔層の厚さは、１２〜３５μｍ程度であることが好ましい。
【００３５】
上記銅箔層は、通常上記基板の両面に形成される。これらの基板両面の銅箔層を常法によりパターニングを施して、図１および図２に示したような、インピーダンス素子のコイル１２ａおよび１２ｂが形成されている。基板は符号１０で示した。このコイルのパターンは、通常のスパイラルパターン（図１の（ａ）および（ｂ）参照）やミアンダパターン（図２の（ａ）および（ｂ）参照）であることが好ましい。上記の基板１０両面に形成されたコイル１０ａおよび１０ｂは、図１に示したスパイラルパターンの場合、銅箔層および基板１０を貫通して延びるスルーホール１４を利用して電気的に接続されている。具体的には、コイル１２ａ、スルーホール１４およびコイル１２ｂに渡って延びるように形成された導体メッキ層により上記の電気的な接続が達成される。この導体メッキ層に用いられる導体としては、銅、ニッケル、金、銀、スズ、半田メッキ等が用いられる。
【００３６】
上記基板上には、少なくとも上記コイル部分を被って、フェライト粉を含有する樹脂オーバーコート層が設けられていることが好ましい。この樹脂オーバーコート層は、成形後の基板において、５０〜２００μｍの厚さのものであることが好ましい。この樹脂オーバーコート層は、前述のフェライト粉とエポキシ樹脂とをブチルカルビトールアセテート等の高沸点溶剤に混練してスラリー化したペーストで形成されたものか、上記プリプレグを加熱圧着して形成されたものであることが好ましい。上記ペーストで樹脂オーバーコート層を形成する場合には、通常のスクリーン印刷法を用いることが好ましく、こうしたフェライトペースト中のフェライト磁性粉の含有率は、５０〜９０ｗｔ％、エポキシ樹脂３〜４５ｗｔ％、溶剤３〜１０ｗｔ％であることが好ましい。
【００３７】
この樹脂オーバーコート層は、耐熱性（最高３５０℃で３秒の半田耐熱性および耐リフロー性）を満足することができる。また、電気磁気的特性は、上記基板とほぼ同等である。
【００３８】
次に、図３以降を参照して、図１に示したインピーダンス素子形成例の工程図を示す。図３、図４に示されるように、所定厚さのプリプレグ１と所定厚さの銅（Ｃｕ）箔２とを重ねて加圧加熱して成形する（工程Ａ）。次にスルーホール１４をドリリングにより形成する（工程Ｂ）。形成したスルーホールに銅（Ｃｕ）メッキを施し、メッキ膜４を形成する（工程Ｃ）。さらに両面の銅箔２にパターニングを施し、コイル１２ａ、１２ｂを形成する（工程Ｄ）。このパターニングは、フォトエッチングで行なわれることが好ましい。その後、図４に示されるように、外部電極のためのメッキを施す（工程Ｅ）。この場合のメッキはＮｉメッキ後にさらにＰｄメッキを施す方法、Ｎｉメッキ後にさらにＡｕメッキを施す方法（メッキは電解または無電解メッキ）、半田レベラーを用いる方法により行われる。なお、外部電極処理方法は下記方法のいずれでもよい。
【００３９】
すなわち、外部電極処理方法としては、
１）スルーホールドリリング＋メッキ処理＋スルーホール中央カットによるカットスルーホール電極、
２）製品分割後、導電性接着剤をターミネート、熱硬化後、バレルメッキ処理、
および
３）電極形成面をスリット加工し、そこにメッキ付けし、パターニングによりメッキ電極形成
等が挙げられる。
【００４０】
上記の加熱加圧の成形条件は、１００〜２００℃の温度、１０〜８０ｋｇｆ／ｃｍ^２の圧力で、３０〜１２０分とすることが好ましい。また、上記したように、成形は条件を変えて複数段階に分けて行うことができる。
【００４１】
上記外部電極処理後、上記の樹脂オーバーコート層が形成され、この後、各部品毎にカットされてチップ型インピーダンス素子が得られる。
【００４２】
以上により得られた本発明のチップ型インピーダンス素子は非常に高周波でのノイズ除去に適した特性が得られ、また、小型、薄型化が図れる。
【００４３】
また、本発明のチップ型インピーダンス素子は、温度２５℃でのインピーダンス値を基準にした−２５〜＋８５℃の温度範囲でのインピーダンス値の変化率が±３％以内、および温度２５℃でのインダクタンス値を基準にした−２５〜＋８５℃の温度範囲でのインダクタンス値の変化率が±３％以内を達成でき、非常に温度特性が優れている。
【００４４】
【実施例】
以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。
実施例１
平均粒径３μｍ（フルイにより、粒径５０μｍ以上のものを除いた）のＭｎ−Ｍｇ−Ｚｎ系フェライト
粉５５０重量部を、フェノールノボラック型エポキシ樹脂を１００重量部含有するＭＥＫ液（ワニス）に加え、スラリー状のペーストを得た。前記Ｍｎ−Ｍｇ−Ｚｎ系フェライト粉自体の透磁率μは３２０であった。
【００４５】
このペーストを２０μｍ厚のガラスクロスに含浸し、１１０℃で６０分乾燥してプリプレグを得た。これをプリプレグＮｏ．１１とする。このようなプリプレグＮｏ．１１におけるペーストの塗膜の厚さは、乾燥厚で４０μｍである。また、フェライト粉とガラスクロスとエポキシ樹脂との配合比は６６ｗｔ％、１２ｗｔ％、２２ｗｔ％である。
【００４６】
プリプレグＮｏ．１１の両面に厚さ１８μｍのＣｕ箔を重ね合わせ、これを温度１１０℃、圧力１０ｋｇｆ／ｃｍ^２、時間３０分の条件で１次成形を行い、さらに温度１８０℃、圧力４０ｋｇｆ／ｃｍ^２、時間３０分の条件で２次成形を行って、成形材料Ｎｏ．１１とする。
【００４７】
上記プリプレグＮｏ．１１において、フェライト粉を平均粒径３μｍ（フルイにより、５０μｍを超える粒径のものを除いた）のＭｎ−Ｚｎ系フェライト粉に変えた他は同様にしてプリプレグＮｏ．１２を得、これにより成形材料Ｎｏ．１２を得た。上記Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト粉の透磁率μは１８００であった。
【００４８】
このような成形材料Ｎｏ．１１、１２について物性ないし特性を調べた。結果を表１および図５に示した。図５の（ａ）に複素透磁率μ’、μ”の周波数特性、図５の（ｂ）に複素誘電率ε’ 、ε”の周波数特性を示す。このなかで、半田耐熱性、銅箔ピール強度は以下のようにして評価した。
【００４９】
半田耐熱性
ＪＩＳＣ５０１２［プリント配線板試験方法］１０．４．１はんだフロート法に準拠して評価した。ただしディップ時間は３分とした。２６０℃で評価した（２６０℃×３分）。
【００５０】
銅箔ピール強度
ＪＩＳＣ５０１２［プリント配線板試験方法］８．１導体の引き剥がし強さに準拠して評価した。
【００５１】
【表１】

【００５２】
表１および図５のグラフにより、本発明のプリプレグを用いた成形材料は基板材料として適していることがわかる。
すなわち、本発明に用いられる基板材料は、下記のような特徴がある。
【００５３】
１）透磁率がギガヘルツ帯まで伸びていることである。特に本発明のインピーダンス素子にて有用な透磁率虚数成分（μ”）の最大値がギガヘルツ域まで伸びている点である。これは通常のフェライトでは追従できない周波数領域である。すなわち、焼結フェライトでは、最高でも５００ＭＨｚ程度でμ＝１になってしまい、磁性体として機能しなくなってしまう。
２）誘電率周波数特性がギガヘルツ帯までフラットである。
【００５４】
上記１）、２より、ギガヘルツ帯まで透磁率が残存し、誘電特性がフラットであることにより、高周波材として適していることが判る。また、他の物性を見ても、電子部品用絶縁材料として、充分な特性を有していることが判る。
なお、Ｍｎ−Ｍｇ−Ｚｎ系の方がＭｎ−Ｚｎ系に比べ絶縁性が高い。
【００５５】
実施例２
実施例１で作製した成形材料Ｎｏ．１１に、スルーホール用として直径０．２５ｍｍの円形開口と外部電極の形成のための直径０．４５ｍｍの円形開口をドリリングにより形成し、Ｃｕによるスルーホールメッキを施し、さらに両面にパターニングを行って、図１に示されるようなスパイラルコイルのパターンを形成した。図１（ａ）は基板の表側のパターン図であり、図１（ｂ）は裏側のパターン図である。図中の数値は寸法（ｍｍ）を表す。さらに、Ｎｉメッキを２μｍ厚に施し、さらに無電解Ａｕフラッシュメッキ（０．０６μｍ）を行って外部電極を形成した。この場合のＣｕ厚みは３０μｍであり、基板の全体厚は０．５ｍｍであった。
【００５６】
この後、上記の基板の両面にＭｎ−Ｍｇ−Ｚｎ系フェライト粉（μ３２０、平均粒径３μｍ）を８０ｗｔ％含有するフェライトペーストをスクリーン印刷し、１８０℃、３０分で熱硬化して樹脂オーバーコート層を作製した。
【００５７】
フェライトペーストはＭｎ−Ｍｇ−Ｚｎ系フェライト粉（μ３２０、平均粒径３μｍ）、エポキシ樹脂１０ｗｔ％、ブチルカルビトールアセテート１０ｗｔ％を含有し、これを混練して得られたものである。
【００５８】
この塗膜の厚みは完成後の基板素子において１００μｍであり、３．２×１．６×０．７ｍｍで４素子を有するインピーダンス素子を作製した。これをインピーダンス素子Ｎｏ．１１とする。コイルのパターンをミアンダパターンとした以外は、インピーダンス素子Ｎｏ．１１と同じであるインピーダンス素子をインピーダンス素子Ｎｏ．１２とした。インピーダンス素子Ｎｏ．１１および１２ともに、パターンＬ／Ｓは、６０／６０μｍとした。
【００５９】
さらに、フェライトを含有しない、通常使用されるガラスエポキシ基板（ＦＲ−４，両面銅箔付き）を用い、ドリリングの工程以降はインピーダンス素子Ｎｏ．１１と同様の工程でインピーダンス素子Ｎｏ．２１（比較）を完成させた。素子厚みは０．５ｍｍであった。
【００６０】
さらにまた、焼結フェライト基板を用いた比較用のインピーダンス素子Ｎｏ．３１、３２としては、市販のＴＤＫ社製の１００ＭＨｚのインピーダンスが４０Ωと８０Ωの焼結積層型インピーダー（ともに、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系焼結フェライト材料を用いている）を用いた。
【００６１】
これらのインピーダンス素子Ｎｏ．１１および２１について、インダクタンス（Ｌ）、インピーダンス（Ｚ）の周波数特性を調べた。結果を図６（ａ）、（ｂ）に示した。またインピーダンス（Ｚ）の実数部であるレジスタンス（Ｒ）と虚数部であるリアクタンス（Ｘ）の周波数特性を図７（ａ）、（ｂ）に示した。また、インピーダンス素子Ｎｏ．１２のインダクタンス（Ｌ）、インピーダンス（Ｚ）の周波数特性を図８（ａ）、（ｂ）に、インピーダンス（Ｚ）の実数部であるレジスタンス（Ｒ）と虚数部であるリアクタンス（Ｘ）の周波数特性を図９（ａ）、（ｂ）に示した。
【００６２】
図より、本発明の実施例によるインピーダンス素子Ｎｏ．１１および１２は、通常のフェライト無基板を用いた比較例のインピーダンス素子Ｎｏ．２１に比べ、インダクタンス、インピーダンスが周波数にもよるが、約２．５〜３倍に上昇していることが判る。これは同一特性での小型化に非常に寄与している。さらに特徴なのが、レジスタンス成分の周波数特性である。比較例のインピーダンス素子Ｎｏ．２１では周波数がＬの共振点近くにならないと増加しないのに対し、実施例のインピーダンス素子Ｎｏ．１１、１２では、１００〜３００ＭＨｚからＲ成分が立ち上がり、数百ＭＨｚにて数十Ωの値を示す。これは、先のフェライト基板の透磁率周波数特性に依存し、ギガヘルツ帯まで磁性材料として機能し、透磁率複素数成分の最大値がギガヘルツ帯であるためである。このレジスタンス成分の周波数特性がギガヘルツ帯のノイズを低減させたい駆動周波数１００ＭＨｚ以上の高周波インピーダンス素子としては非常に優れていると言える。
【００６３】
上記比較のためのインピーダンス素子Ｎｏ．３１、３２についても上記と同様にインダクタンス以下を調べた。その結果を上記の実施例のインピーダンス素子Ｎｏ．１１の特性とともに、図１０〜１３に示した。
【００６４】
これらの図から判るように、焼結フェライトを用いた比較例のインピーダンス素子Ｎｏ．３１、３２は、いずれも使用したフェライトの透磁率周波数特性に各特性が大きく依存し、低い周波数からインピーダンス、レジスタンス成分が立ち上がる。これに対し、実施例の複合フェライト基板を用いたインピーダンス素子Ｎｏ．１１では高い周波数までインダクタとして作用し、高い周波数にてレジスタンス成分が立ち上がり、この周波数域でノイズサプレッス効果を示し、高周波域でのインピーダンス素子として良好な特性を有していることが判る。
【００６５】
さらに、上記実施例のインピーダンス素子Ｎｏ．１１と、焼結フェライト基板を有する比較例のインピーダンス素子Ｎｏ．３１のインダクタンスおよびインピーダンスの温度特性を測定した。それぞれのインピーダンスの温度特性を図１４に、インダクタンスの温度特性を図１５に示した。これらの図から実施例のインピーダンス素子Ｎｏ．１１のインピーダンスおよびインダクタンスの温度特性は、−２５℃から８０℃の温度範囲で、２５℃のときの値と比較して変化率がともに±２％以下であり、非常に優れていることが判る。これは、インピーダンス素子Ｎｏ．１１では透磁率が約３という低い材料を使用しているため、温度特性に依存するのはパターンに使用している銅損が支配的であるのに対し、比較例のインピーダンス素子Ｎｏ．３１では焼結フェライトの温度特性が支配的となるためである。使用環境に対して特性変化が少ないことは大きな特徴である。
【００６６】
さらに、上記実施例のインピーダンス素子Ｎｏ．１１、１２と、焼結フェライト基板を有する比較例のインピーダンス素子Ｎｏ．３１、３２のクロストーク特性について調べた。クロストーク測定結果を表２に示した。この表２から分かるように、使用される周波数域における減衰量が、実施例のインピーダンス素子Ｎｏ．１１、１２の方が大きく、多ライン、狭ピッチに適しているといえる。
【００６７】
【表２】

【００６８】
さらに、上記実施例のインピーダンス素子Ｎｏ．１１と、焼結フェライト基板を有する比較例のインピーダンス素子Ｎｏ．３２の高速デジタル波形追従性およびノイズ除去効果について調べた。これは、実際に高速デジタル波形にインピーダンス素子Ｎｏ．１１とインピーダンス素子Ｎｏ．３２を挿入して測定した。入力波形は、周波数２００ＭＨｚ、電圧０．６Ｖとした。測定結果を図１６に示した。図１６の（ａ）は実施例の結果を、図１６の（ｂ）は比較例の結果を示した。この図から分かるように、実施例では、波形のくずれがあまり見られないのに対し、比較例では波形がくずれて入力波形を伝送できなくなっている。また、上記のデジタル波形に、３倍〜９倍のノイズ波を重畳させた場合のノイズ除去効果（ノイズ減衰量）を表３に示した。この表３から分かるように、実施例のインピーダンス素子Ｎｏ．１１では、数百ＭＨｚ以上の高周波ノイズに対して特に効果を発揮していることが分かる。これらの結果は、本発明の他の実施例のインピーダンス素子においても、ほぼ同一であった。
【００６９】
【表３】

【００７０】
以上の結果により、本発明品は、周波数１００ＭＨｚ以上の高速デジタル波形の波形品位をくずすことなく伝送でき、なおかつその高調波ノイズである数百ＭＨｚから数ＧＨｚの帯域でノイズ減衰効果が期待できる。
【００７１】
さらに、本発明の実施例のインピーダンス素子は、曲げ等の応力に対して耐性が大きく、またチップ部品に要求される最高３５０℃で３秒の半田耐熱性をクリアしている。
【００７２】
実施例３
実施例２において、成形材料Ｎｏ．１１の代わりに上記成形材料Ｎｏ．１２を用いた他は同様にしてインピーダンス素子Ｎｏ．１３を得た。これについても、インダクタンス（Ｌ）、インピーダンス（Ｚ）の周波数特性、インピーダンス（Ｚ）の実数部であるレジスタンス（Ｒ）と虚数部であるリアクタンス（Ｘ）の周波数特性を調べた。結果を、上記のインピーダンス素子Ｎｏ．１１の場合と比較して、図１７、１８、１９および２０に示した。
【００７３】
上記の図から分かるように、各特性は、材料の透磁率、誘電率周波数特性によって変化する。
【００７４】
複素透磁率虚数成分μ”がインピーダンス素子Ｎｏ．１１（Ｍｎ−Ｍｇ−Ｚｎ系）の方がインピーダンス素子Ｎｏ．１３（Ｍｎ−Ｚｎ系）より低い周波数で立ち上がっているため、レジスタンス成分の立ち上がりが早い。さらにＭｎ−Ｍｇ−Ｚｎ系の方が周波数特性が伸びている（共振点が高い）が、これは材料の誘電率が低いため、インダクタにぶら下がっている浮遊容量が低く、結果として共振点が伸びたためである。
【００７５】
このように、使用するフェライト材質によって同一形状、パターンで特性を変化、コントロールすることができる。
【００７６】
実施例４
基板にフェライト粉と液晶ポリマーとの混合体を使用した比較例インピーダンス素子Ｎｏ．４１を作製した。具体的には、基板は、インジェクション成形により形成した。
【００７７】
また、この基板は、銅箔を加熱、加圧プレスできないので、コイルは全てメッキ層から形成した。このため、メッキ層のバラツキが大きくなり、結果としてファインパターン形成でのピッチ限界値に大きく影響した。インピーダンス素子Ｎｏ．４１のコイルパターンＬ／Ｓは１００／１００μｍが限界となるが、フェライト入りプリプレグを使用した本発明の実施例のインピーダンス素子Ｎｏ．１１では、６０／６０μｍが可能である。具体的には、同じ３．２×１．６ｍｍで４連のアレイを形成した場合のパターニング図面を図２１（ａ）、（ｂ）および図２２（ａ）、（ｂ）に示す。図２１（ａ）、（ｂ）に比較のインピーダンス素子４１の場合のものを、図２２（ａ）、（ｂ）の本実施例のインピーダンス素子Ｎｏ．１１のものを示した。共に、（ａ）側が素子の表側を示し、（ｂ）側が裏側を示す。なを、図２２は図１と同一のものであるが、図２１との比較のため示した。また、各々のパターニング品の特性測定結果を図２３、２４、２５および２６に示した。これらの図から判るように、本実施例のインピーダンス素子Ｎｏ．１１は、比較例のインピーダンス素子Ｎｏ．４１に比べて約２．５倍のインダクタンス、インピーダンス値が取れている。
【００７８】
これは同一形状にて取れる特性範囲が大きくなることを示し、また、同一特性がひとまわり小さな形状にて取れることにもなる。また、適正前処理条件としても比較例のインピーダンス素子Ｎｏ．４１においては、メッキピール強度が０．５ｋｇ／１０ｍｍ程度しか取れず、それに対し、フェライトプリプレグに銅箔を取り付けた本実施例のインピーダンス素子Ｎｏ．１１では０．９ｋｇ／１０ｍｍと約２倍の値が確保できる。
【００７９】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、１００ＭＨｚ以上の高周波数領域での使用に好適であり、かつ小型、薄型であり、しかも機械的強度や半田耐熱性にもすぐれたチップ型インピーダンス素子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の両面パターンのチップ型インピーダンス素子の一例（スパイラルパターン）の表裏面を示す図であり、（ａ）に表面を、（ｂ）に裏面を示した。
【図２】本発明の両面パターンのチップ型インピーダンス素子の他の例（ミアンダパターン）の表裏面を示す図であり、（ａ）に表面を、（ｂ）に裏面を示した。
【図３】図１に示したチップ型インピーダンス素子の形成例を示す工程図である。
【図４】図１に示したチップ型インピーダンス素子の形成例を示す工程図である。
【図５】本発明の実施例に用いられる基板（成形材料）のμ’、μ”、ε’ 、ε”の周波数特性を示すグラフである。
【図６】本発明の実施例によるインピーダンス素子Ｎｏ．１１および比較例のインピーダンス素子Ｎｏ．２１のインダクタンスおよびインピーダンスの周波数特性を示すグラフである。
【図７】本発明の実施例によるインピーダンス素子Ｎｏ．１１および比較例のインピーダンス素子Ｎｏ．２１のレジスタンスおよびリアクタンスの周波数特性を示すグラフである。
【図８】本発明の他の実施例によるインピーダンス素子Ｎｏ．１２および比較例のインピーダンス素子Ｎｏ．２１のインダクタンスおよびインピーダンスの周波数特性を示すグラフである。
【図９】本発明の他の実施例によるインピーダンス素子Ｎｏ．１２および比較例のインピーダンス素子Ｎｏ．２１のレジスタンスおよびリアクタンスの周波数特性を示すグラフである。
【図１０】本発明の実施例によるインピーダンス素子Ｎｏ．１１および他の比較例のインピーダンス素子Ｎｏ．３１、３２、３３のインダクタンスの周波数特性を示すグラフである。
【図１１】本発明の実施例によるインピーダンス素子Ｎｏ．１１および他の比較例のインピーダンス素子Ｎｏ．３１、３２、３３のインピーダンスの周波数特性を示すグラフである。
【図１２】本発明の実施例によるインピーダンス素子Ｎｏ．１１および他の比較例のインピーダンス素子Ｎｏ．３１、３２、３３のレジスタンスの周波数特性を示すグラフである。
【図１３】本発明の実施例によるインピーダンス素子Ｎｏ．１１および他の比較例のインピーダンス素子Ｎｏ．３１、３２、３３のリアクタンスの周波数特性を示すグラフである。
【図１４】本発明の実施例によるインピーダンス素子Ｎｏ．１１および比較例のインピーダンス素子Ｎｏ．３１のインピーダンスの温度特性を示すグラフである。
【図１５】本発明の実施例によるインピーダンス素子Ｎｏ．１１および比較例のインピーダンス素子Ｎｏ．３１のインダクタンスの温度特性を示すグラフである。
【図１６】本発明の実施例によるインピーダンス素子Ｎｏ．１１および比較例のインピーダンス素子Ｎｏ．３２による高速デジタル波形追従性試験の結果を示すグラフ図である。
【図１７】本発明の実施例によるインピーダンス素子Ｎｏ．１１および他の実施例のインピーダンス素子Ｎｏ．１３のインダクタンスの周波数特性を示すグラフである。
【図１８】本発明の実施例によるインピーダンス素子Ｎｏ．１１および他の実施例のインピーダンス素子Ｎｏ．１３のインピーダンスの周波数特性を示すグラフである。
【図１９】本発明の実施例によるインピーダンス素子Ｎｏ．１１および他の実施例のインピーダンス素子Ｎｏ．１３のレジスタンスの周波数特性を示すグラフである。
【図２０】本発明の実施例によるインピーダンス素子Ｎｏ．１１および他の実施例のインピーダンス素子Ｎｏ．１３のリアクタンスの周波数特性を示すグラフである。
【図２１】比較例のインピーダンス素子Ｎｏ．４１の両面パターンのチップ型インピーダンス素子の一例（スパイラルパターン）の表裏面を示す図であり、（ａ）に表面を、（ｂ）に裏面を示した。
【図２２】実施例のインピーダンス素子Ｎｏ．１１の両面パターンのチップ型インピーダンス素子の一例（スパイラルパターン）の表裏面を示す図であり、（ａ）に表面を、（ｂ）に裏面を示した。
【図２３】本発明の実施例によるインピーダンス素子Ｎｏ．１１および他の比較例のインピーダンス素子Ｎｏ．４１のインダクタンスの周波数特性を示すグラフである。
【図２４】本発明の実施例によるインピーダンス素子Ｎｏ．１１および他の比較例のインピーダンス素子Ｎｏ．４１のインピーダンスの周波数特性を示すグラフである。
【図２５】本発明の実施例によるインピーダンス素子Ｎｏ．１１および他の比較例のインピーダンス素子Ｎｏ．４１のレジスタンスの周波数特性を示すグラフである。
【図２６】本発明の実施例によるインピーダンス素子Ｎｏ．１１および他の比較例のインピーダンス素子Ｎｏ．４１のリアクタンスの周波数特性を示すグラフである。
【符号の説明】
１プリプレグ
２Ｃｕ箔
４Ｃｕメッキ膜
１０基板
１２ａコイル
１２ｂコイル
１４スルーホール[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a chip-type impedance element such as a chip-type noise filter, and more particularly to a chip-type impedance element suitable for use as a noise suppression component of a high-speed digital device of 100 MHz or higher.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a high-frequency noise countermeasure chip inductance and an impedance component inserted in a signal line or the like, the following are exemplified.
[0003]
1) a chip inductor using a sintered ferrite as a base material and a single-layer or laminated conductor pattern provided on the base material;
2) an LC composite component described in JP-A-8-167522, in which a coil pattern is formed on a composite ferrite substrate which is a mixture of a ferrite powder and a liquid crystal polymer resin, and
3) A chip inductor comprising a high-frequency coil described in JP-A-4-209507, in which a coil conductor is formed on a magnetic substrate having a high magnetic permeability, and the coil conductor is covered with a resin mixed with a magnetic material.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Those using sintered ferrite as the base material in 1) above
A) The frequency characteristics of the ferrite base material such as magnetic permeability and dielectric constant are poor, and the waveform of the basic signal is destroyed for noise removal at a high frequency above 100 MHz.
B) High temperature firing is required, and shape flexibility is poor.
C) When the substrate and the conductor pattern are alternately laminated to form a multilayer chip inductor, the number of steps increases.
There is a problem.
[0005]
The composite ferrite substrate obtained by injection molding the mixture of the ferrite powder and the liquid crystal polymer of the above 2) and having a coil pattern formed thereon is:
A) In order to improve workability, it is advantageous to use a collective substrate, but it is preferable to form a large-sized (100 mm square or more) and thin (0.5 mm or less) substrate by resin flowability, warpage, etc. In addition, even if such a thin and large-sized substrate is formed, the material strength is insufficient at the time of handling such as patterning, causing problems such as cracking.
B) It is necessary to form the entire coil by patterning a plating layer.
For this reason, (1) the cost is increased, and (2) the unevenness of the thickness over the entire plating layer becomes large, so that the fine pattern is difficult. (Since the etching must be performed based on the portion of the maximum thickness, (3) The unevenness of the thickness is so large that the degree of etching varies.) (3) Pretreatment (etching with a strong alkaline solution) is required before plating, and the plating peel strength is increased. It is difficult,
C) Since the liquid crystal polymer is used, the solder heat resistance is slightly inferior.
There is a problem.
[0006]
In the chip inductor of the above 3), the substrate to be used is simply described as a (high-permeability) magnetic substrate throughout the publication, and there is no specific description. It is presumed that the same problem occurs.
[0007]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a chip-type impedance element that can be used in a high-frequency region of 100 MHz or higher, has no winding, and can be reduced in size and thickness.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The above object is achieved by the present invention described below.
(1) A paste obtained by kneading a slurry obtained by kneading a ferrite powder and an epoxy resin into a solvent, impregnating the cloth with a glass cloth, and drying the prepreg using a prepreg; A chip-type impedance element including a coil formed by patterning a copper foil layer formed by heating and compression,
On the substrate, at least covering the coil portion, a resin overcoat layer containing ferrite powder and epoxy resin is provided,
The prepreg has a ferrite powder content of 50 to 80 wt%, expressed as a weight ratio of the amount of the ferrite powder to the total amount of the ferrite powder, the epoxy resin, and the glass cloth, and a compounding ratio of the epoxy resin and the glass cloth. The weight ratio of epoxy resin / glass cloth is 4/1 to 1/1, and a glass cloth having a thickness of 20 to 60 μm is used.
Chip type impedance element used in the high frequency range of 100MHz or more.
(2) The chip-type impedance element according to (1) or (2), wherein a B-stage prepreg is used.
(3) The chip type according to (1) or (2), wherein the coils formed on both sides of the substrate are electrically connected to each other using through holes formed through the substrate and the copper foil layer. Impedance element.
(4) The chip-type impedance element according to any one of (1) to (3), wherein the coil has a spiral pattern or a meander pattern.
(5) The above-mentioned (1), wherein the resin overcoat layer is formed of a paste obtained by kneading a ferrite powder and an epoxy resin in a solvent to form a slurry, or formed by heating and pressing the prepreg. The chip-type impedance element according to any one of (1) to (4).
(6) The chip-type impedance element according to any one of (1) to (5), wherein the particle size of the ferrite magnetic powder in the prepreg is 50 μm or less.
(7) The chip type according to any one of (1) to (6) above, wherein a change rate of the impedance value in a temperature range of −25 to + 85 ° C. based on the impedance value at a temperature of 25 ° C. is within ± 3%. Impedance element.
(8) The chip type according to any one of (1) to (7) above, wherein a change rate of the inductance value in a temperature range of −25 to + 85 ° C. based on the inductance value at a temperature of 25 ° C. is within ± 3%. Impedance element.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The chip impedance element of the present invention includes a substrate using a prepreg, and a coil formed by patterning a copper foil layer formed by heating and pressing a copper foil on at least one surface of the substrate.
[0010]
The prepreg used for the substrate of the present invention is obtained by impregnating a glass cloth with a paste obtained by kneading a ferrite powder and an epoxy resin in a solvent to form a slurry, and then drying the paste. Such a configuration is suitable for use in a high frequency region (100 MHz or more, particularly 100 MHz or more and 10 GHz or less). The ferrite powder content can be increased. It is a prepreg suitable for use for the purpose, and has high strength. When a substrate is formed using such a prepreg, adhesion and patterning with a copper foil can be realized without using a nonmagnetic layer or an adhesive, and multilayering can be realized. Such patterning and multi-layering can be performed in the same process as a normal substrate manufacturing process, so that cost reduction and workability can be improved. The substrate thus obtained has high strength and improved high frequency characteristics. In addition, by using a heat-resistant epoxy resin, it is possible to provide heat resistance particularly required for a substrate or an electronic component, and it is possible to satisfy reflow resistance and solder heat resistance at 350 ° C. for a maximum of 3 seconds. The thickness of the substrate can be arbitrarily adjusted by overlapping the prepregs.
[0011]
The material of the ferrite powder used in the present invention is an Mn-Mg-Zn-based, Mn-Zn-based, Ni-Zn-based or the like.
[0012]
The particle size of the ferrite powder is preferably 50 μm or less, and the average particle size is preferably 1 to 20 μm. If the particle size of the ferrite powder exceeds 50 μm, it becomes difficult to form a fine pattern during patterning. Further, it is practically difficult to make the particle size too small, and the lower limit of the particle size is about 0.01 μm.
[0013]
The particle size of the ferrite powder is preferably uniform, and if necessary, the particle size may be uniformed by sieving or the like.
[0014]
The magnetic permeability μ of the ferrite powder is preferably from 10 to 10,000. Further, it is preferable that the bulk insulating property is higher because the insulating property when the substrate is formed is improved.
[0015]
The epoxy resin used in the present invention is a novolak-type epoxy resin such as a bisphenol-type epoxy resin, a phenol novolak-type epoxy resin (EPN), a cresol novolak-type epoxy resin (ECN), and a polyfunctional glycidylamine resin. Phenol novolak epoxy resin (EPN), cresol novolak epoxy resin (ECN), polyfunctional glycidylamine resin and the like are preferable, and phenol novolak epoxy resin (EPN) and cresol novolak epoxy resin (ECN) are particularly preferable.
[0016]
Such an epoxy resin is liquid (including semi-solid) or solid at ordinary temperature (temperature of about 25 ° C.), and has a number average molecular weight (Mn) of about 300 to 10,000. The viscosity of a liquid is about 1000 to 100,000 cps at a temperature of about 25 ° C., and the softening point of a solid is about 40 to 120 ° C.
[0017]
Next, phenol novolak type epoxy resin (EPN) and cresol novolak type epoxy resin (ECN) which are preferably used in the present invention will be described.
[0018]
These epoxy resins have particularly good heat resistance. More specifically, as an electronic component, reflow at a maximum temperature of 250 ° C. is performed about three times (including pretreatment: with water absorption), and solder dip is performed at 260 ° C. for 10 seconds or 350 ° C. for 3 seconds. Need to be Further, it is necessary for the substrate to perform reflow at a maximum temperature of 250 ° C. about three times (pretreatment: including water absorption) or to perform solder dip at 260 ° C. for 120 seconds. Further, the heat resistance in a long-term reliability test is required to be 125 to 150 ° C. These epoxy resins can sufficiently satisfy these required properties. Actually, the decomposition inflection point of the phenol novolak type epoxy resin is 370 to 400 ° C.
[0019]
The chemical structures of phenol novolak epoxy resin (EPN) and cresol novolak epoxy resin (ECN) are as shown below.
[0020]
Embedded image

[0021]
Phenol novolak type epoxy resin (EPN) is a semi-solid or solid resin at normal temperature, and has a number average molecular weight (Mn) of about 400 to 1200. The viscosity of the semi-solid material is about 3000 to 100000 cps at a temperature of about 25 to 55 ° C, and the softening point of the solid material is about 50 to 90 ° C.
[0022]
Such a phenol novolak epoxy resin (EPN) is commercially available, and includes, for example, trade names DEN431, DEN438, XD-7818, XD-7855, and DER331 (both manufactured by Dow Chemical Company).
[0023]
On the other hand, cresol novolak type epoxy resin (ECN) is a solid resin having a number average molecular weight (Mn) of about 400 to 1200 and a softening point of about 60 to 120 ° C.
[0024]
These cresol novolak epoxy resins (ECN) are commercially available, and include, for example, ECN-268, ECN-273, ECN-280, ECN-285, and ECN-299 (all manufactured by Asahi Kasei).
[0025]
The epoxy resin may be used alone or in combination of two or more.
[0026]
The glass cloth used in the present invention may be of various types depending on the purpose and application, and a commercially available product can be used as it is. Its thickness is between 20 and 60 .mu.m. The diameter of the glass fiber used for this glass cloth is preferably 50 to 1000 μm, particularly preferably 100 to 300 μm. Further, the diameter of the glass filament constituting such a glass fiber is preferably 1 to 30 μm, particularly preferably 3 to 10 μm.
[0027]
The compounding ratio of the epoxy resin, the glass cloth and the ferrite powder in the present invention satisfies the following relationship when represented by the ratio of the total amount of the epoxy resin and the glass cloth to the ferrite powder.
[0028]
(Epoxy resin + glass cloth): ferrite powder = 100: 100-400
That is, the content of the ferrite powder is 50 to 80% by weight. By setting the content of such ferrite powder, the effect of the present invention is improved. On the other hand, when the content of the ferrite powder is large, it is difficult to form a slurry and apply the slurry, and it is difficult to prepare a prepreg. On the other hand, when the content of the ferrite powder is small, the magnetic properties are deteriorated.
[0029]
The mixing ratio of the epoxy resin to the glass cloth is 4/1 to 1/1 in weight ratio of epoxy resin / glass cloth. With such a mixing ratio, the effect of the present invention is improved. On the other hand, when this ratio is reduced and the amount of epoxy resin is reduced, the adhesion to the copper foil is reduced, and a problem occurs in the smoothness of the substrate. Conversely, when this ratio increases and the amount of epoxy resin increases, it becomes difficult to select a glass cloth that can be used, and it is difficult to secure strength with a thin wall.
[0030]
In order to obtain a prepreg in the present invention, a process of impregnating a slurry containing a ferrite powder having a predetermined compounding ratio and an epoxy resin, kneading the mixture into a solvent and forming a slurry, followed by drying is performed. The solvent used in this case is a volatile solvent such as methyl ethyl ketone (MEK), and is used for the purpose of adjusting the viscosity of the paste to facilitate coating. The kneading may be performed by a known method using a ball mill or the like. The thickness of the coating film is preferably, for example, about 40 μm when a 20 μm thick glass cloth is used in the prepreg, and is preferably about 1 to 3 times the thickness of the glass cloth. With such a thickness, the smoothness and adhesiveness of the prepreg are improved.
[0031]
The total thickness of the prepreg of the present invention is preferably about 60 to 140 μm when a glass cloth having a thickness of 20 μm is used.
[0032]
The prepreg of the present invention forms a substrate by heating and pressing a B-stage prepreg to form the substrate. At this time, pressure bonding of the copper foil to the substrate, that is, formation of the copper foil layer is also performed at the same time. In this case, only one prepreg may be used, or a plurality of prepregs may be used in an overlapping manner depending on the intended thickness. The molding may be performed by a known method, and the heating and pressing conditions are a temperature of 100 to 200 ° C. and 10 to 80 kgf / cm.²It is preferable that the molding be performed under such conditions for about 30 to 120 minutes. The molding can be performed in a plurality of stages under different conditions. The B-stage state refers to a state in which the reaction of the epoxy resin used is stopped halfway.
[0033]
The substrate (organic composite material) as a molding material thus obtained is excellent in high-frequency characteristics of magnetic permeability and dielectric constant. In addition, it has excellent insulation properties that can withstand an insulating material. Further, the adhesive strength with the copper foil is large, and the heat resistance such as solder heat resistance is excellent.
[0034]
The thickness of the copper foil, that is, the thickness of the copper foil layer is preferably about 12 to 35 μm.
[0035]
The copper foil layer is usually formed on both sides of the substrate. The copper foil layers on both sides of the substrate are patterned by a conventional method to form

coils

12a and 12b of the impedance element as shown in FIGS. The substrate is indicated by reference numeral 10. The coil pattern is preferably a normal spiral pattern (see FIGS. 1A and 1B) or a meander pattern (see FIGS. 2A and 2B). In the case of the spiral pattern shown in FIG. 1, the coils 10a and 10b formed on both surfaces of the substrate 10 are electrically connected to each other using a copper foil layer and a through hole 14 extending through the substrate 10. . Specifically, the above-described electrical connection is achieved by a conductor plating layer formed to extend over the coil 12a, the through hole 14, and the coil 12b. Copper, nickel, gold, silver, tin, solder plating, or the like is used as a conductor used for the conductor plating layer.
[0036]
It is preferable that a resin overcoat layer containing ferrite powder is provided on the substrate so as to cover at least the coil portion. This resin overcoat layer preferably has a thickness of 50 to 200 μm on the molded substrate. The resin overcoat layer was formed by kneading the above-mentioned ferrite powder and epoxy resin with a high boiling point solvent such as butyl carbitol acetate to form a slurry, or was formed by heating and pressing the prepreg. Preferably, it is When the resin overcoat layer is formed with the above paste, it is preferable to use a normal screen printing method. The content of the ferrite magnetic powder in such a ferrite paste is 50 to 90 wt%, epoxy resin is 3 to 45 wt%, The solvent is preferably 3 to 10% by weight.
[0037]
This resin overcoat layer can satisfy the heat resistance (the solder heat resistance and the reflow resistance at 350 ° C. for 3 seconds at the maximum). In addition, the electro-magnetic characteristics are almost the same as those of the above substrate.
[0038]
Next, referring to FIG. 3 and subsequent drawings, a process chart of the example of forming the impedance element shown in FIG. 1 will be shown. As shown in FIGS. 3 and 4, a prepreg 1 having a predetermined thickness and a copper (Cu) foil 2 having a predetermined thickness are overlaid and molded by applying pressure and heating (step A). Next, a through hole 14 is formed by drilling (step B). Copper (Cu) plating is applied to the formed through holes to form a plating film 4 (step C). Further, the copper foils 2 on both sides are patterned to form

coils

12a and 12b (step D). This patterning is preferably performed by photoetching. Thereafter, as shown in FIG. 4, plating for external electrodes is performed (step E). In this case, plating is performed by a method of further plating Pd after Ni plating, a method of further plating Au after Ni plating (plating is electrolytic or electroless plating), or a method using a solder leveler. The external electrode processing method may be any of the following methods.
[0039]
That is, as the external electrode processing method,
1) Cut-through hole electrode by through-hold rrilling + plating + center cut of through-hole
2) After splitting the product, terminate the conductive adhesive, heat cure, barrel plating,
and
3) Slit the electrode forming surface, plate it, and form plated electrodes by patterning
And the like.
[0040]
The molding conditions of the above heating and pressurizing are as follows: temperature of 100 to 200 ° C., 10 to 80 kgf / cm²The pressure is preferably 30 to 120 minutes. Further, as described above, molding can be performed in a plurality of stages under different conditions.
[0041]
After the external electrode treatment, the resin overcoat layer is formed, and thereafter, each component is cut to obtain a chip-type impedance element.
[0042]
The chip-type impedance element of the present invention obtained as described above can obtain characteristics suitable for noise removal at a very high frequency, and can be reduced in size and thickness.
[0043]
Further, the chip-type impedance element of the present invention has a rate of change of an impedance value within a temperature range of −25 to + 85 ° C. within ± 3% based on the impedance value at a temperature of 25 ° C., and an inductance at a temperature of 25 ° C. The change rate of the inductance value in the temperature range of −25 to + 85 ° C. based on the value can be achieved within ± 3%, and the temperature characteristics are very excellent.
[0044]
【Example】
Hereinafter, specific examples of the present invention will be shown, and the present invention will be described in more detail.
Example 1
Mn-Mg-Zn-based ferrite with an average particle size of 3 µm (excluding those with a particle size of 50 µm or more by sieve)
550 parts by weight of the powder was added to a MEK liquid (varnish) containing 100 parts by weight of a phenol novolak type epoxy resin to obtain a slurry paste. The magnetic permeability μ of the Mn—Mg—Zn ferrite powder itself was 320.
[0045]
This paste was impregnated into a glass cloth having a thickness of 20 μm and dried at 110 ° C. for 60 minutes to obtain a prepreg. This is referred to as prepreg No. It is assumed to be 11. Such a prepreg No. The thickness of the paste coating film in No. 11 is 40 μm in dry thickness. The compounding ratio of ferrite powder, glass cloth and epoxy resin is 66 wt%, 12 wt% and 22 wt%.
[0046]
Prepreg No. 11 was overlaid with 18 μm-thick Cu foil, and the temperature was 110 ° C. and the pressure was 10 kgf / cm.²The primary molding is performed under the conditions of a time of 30 minutes, a temperature of 180 ° C. and a pressure of 40 kgf / cm.²The secondary molding is performed under the conditions of 30 minutes and the molding material No. It is assumed to be 11.
[0047]
The prepreg no. 11 in the same manner as in prepreg No. 11 except that the ferrite powder was changed to a Mn—Zn-based ferrite powder having an average particle size of 3 μm (excluding particles having a particle size exceeding 50 μm with a sieve). No. 12 was obtained. 12 was obtained. The magnetic permeability μ of the Mn—Zn-based ferrite powder was 1,800.
[0048]
Such a molding material No. Physical properties and characteristics of 11 and 12 were examined. The results are shown in Table 1 and FIG. FIG. 5A shows frequency characteristics of the complex magnetic permeability μ ′, μ ″, and FIG. 5B shows frequency characteristics of the complex permittivity ε ′, ε ″. Among them, solder heat resistance and copper foil peel strength were evaluated as follows.
[0049]
Solder heat resistance
JIS C 5012 [Testing method for printed wiring board] Evaluation was performed in accordance with 10.4.1 solder float method. However, the dipping time was 3 minutes. Evaluation was performed at 260 ° C. (260 ° C. × 3 minutes).
[0050]
Copper foil peel strength
JIS C 5012 [Testing method for printed wiring board] 8.1 Evaluation was made based on the peel strength of the conductor.
[0051]
[Table 1]

[0052]
From the graph of Table 1 and FIG. 5, it is understood that the molding material using the prepreg of the present invention is suitable as a substrate material.
That is, the substrate material used in the present invention has the following characteristics.
[0053]
1) The magnetic permeability extends to the gigahertz band. In particular, the maximum value of the imaginary component of magnetic permeability (μ ″) useful in the impedance element of the present invention extends to the gigahertz range, which is a frequency range that cannot be followed by ordinary ferrite, that is, sintered ferrite. In this case, μ = 1 at about 500 MHz at the maximum, and the magnetic material does not function.
2) The dielectric constant frequency characteristics are flat up to the gigahertz band.
[0054]
From 1) and 2 above, it can be seen that the magnetic permeability remains up to the gigahertz band and the dielectric properties are flat, so that it is suitable as a high-frequency material. In addition, it can be seen from other physical properties that the material has sufficient properties as an insulating material for electronic components.
Note that the Mn-Mg-Zn-based material has higher insulation properties than the Mn-Zn-based material.
[0055]
Example 2
The molding material No. prepared in Example 1 was used. 11, a circular opening having a diameter of 0.25 mm for a through hole and a circular opening having a diameter of 0.45 mm for forming an external electrode are formed by drilling, plated with a through hole with Cu, and further patterned on both sides. A spiral coil pattern as shown in FIG. 1 was formed. FIG. 1A is a pattern diagram on the front side of the substrate, and FIG. 1B is a pattern diagram on the back side. Numerical values in the figure represent dimensions (mm). Further, Ni plating was applied to a thickness of 2 μm, and electroless Au flash plating (0.06 μm) was further performed to form external electrodes. In this case, the Cu thickness was 30 μm, and the overall thickness of the substrate was 0.5 mm.
[0056]
Thereafter, a ferrite paste containing 80 wt% of Mn-Mg-Zn-based ferrite powder (μ320, average particle size 3 μm) is screen-printed on both surfaces of the substrate, and thermally cured at 180 ° C. for 30 minutes to perform resin overcoating. Layers were made.
[0057]
The ferrite paste contains Mn-Mg-Zn ferrite powder (μ320, average particle size 3 μm), 10 wt% of epoxy resin, and 10 wt% of butyl carbitol acetate, and is obtained by kneading them.
[0058]
The thickness of this coating film was 100 μm in the completed substrate element, and an impedance element having 3.2 × 1.6 × 0.7 mm and four elements was produced. This is referred to as impedance element No. It is assumed to be 11. Except that the coil pattern was a meander pattern, the impedance element no. The impedance element that is the same as the impedance element No. 11 is referred to as impedance element No. 11. It was set to 12. Impedance element No. In both 11 and 12, the pattern L / S was 60/60 μm.
[0059]
Furthermore, a commonly used glass epoxy substrate (FR-4, with double-sided copper foil) containing no ferrite was used. In the same step as in the case of the impedance element No. 21 (Comparative) was completed. The element thickness was 0.5 mm.
[0060]
Furthermore, a comparative impedance element No. 1 using a sintered ferrite substrate was used. As 31 and 32, commercially available sintered laminate type impeders manufactured by TDK Co. and having 100 MHz impedances of 40Ω and 80Ω (both are made of a Ni—Cu—Zn based ferrite material) are used.
[0061]
These impedance element Nos. With respect to 11 and 21, the frequency characteristics of the inductance (L) and the impedance (Z) were examined. The results are shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b). 7A and 7B show frequency characteristics of resistance (R) as a real part of impedance (Z) and reactance (X) as an imaginary part. Further, the impedance element No. 8 (a) and 8 (b) show the frequency characteristics of the inductance (L) and impedance (Z) of the impedance 12 as shown in FIG. 8 (a). The characteristics are shown in FIGS. 9A and 9B.
[0062]
From the figure, it can be seen that the impedance element Nos. 11 and 12 are impedance element Nos. Of comparative examples using a normal ferrite-free substrate. As can be seen from FIG. 21, the inductance and impedance are increased by about 2.5 to 3 times, depending on the frequency. This greatly contributes to downsizing with the same characteristics. A further characteristic is the frequency characteristic of the resistance component. The impedance element No. of the comparative example. 21 does not increase unless the frequency is near the resonance point of L. In 11 and 12, the R component rises from 100 to 300 MHz and shows a value of several tens Ω at several hundred MHz. This is because it depends on the magnetic permeability frequency characteristic of the ferrite substrate, functions as a magnetic material up to the gigahertz band, and the maximum value of the magnetic permeability complex number component is in the gigahertz band. It can be said that the frequency characteristic of the resistance component is very excellent as a high-frequency impedance element having a driving frequency of 100 MHz or more for reducing gigahertz band noise.
[0063]
The impedance element Nos. Regarding 31 and 32, the inductance and below were examined in the same manner as described above. The result is represented by the impedance element No. of the above embodiment. 11 to 13 are shown together with the characteristics of FIG.
[0064]
As can be seen from these figures, the impedance element No. of the comparative example using sintered ferrite was used. Each of the characteristics 31 and 32 greatly depends on the magnetic permeability frequency characteristics of the ferrite used, and the impedance and resistance components rise from a low frequency. On the other hand, in the impedance element No. using the composite ferrite substrate of the example. In No. 11, it works as an inductor up to a high frequency, a resistance component rises at a high frequency, shows a noise suppression effect in this frequency range, and has good characteristics as an impedance element in a high frequency range.
[0065]
Further, the impedance element Nos. 11 and the impedance element No. of the comparative example having a sintered ferrite substrate. The temperature characteristics of the inductance and impedance of 31 were measured. FIG. 14 shows the temperature characteristic of each impedance, and FIG. 15 shows the temperature characteristic of the inductance. From these figures, the impedance element No. The temperature characteristics of the impedance and the inductance of No. 11 are very excellent in the temperature range of −25 ° C. to 80 ° C., both of which are ± 2% or less as compared with the value at 25 ° C. . This is because the impedance element No. 11 uses a material having a low magnetic permeability of about 3, so that the copper loss used for the pattern is dominant depending on the temperature characteristics, whereas the impedance element No. 11 of the comparative example depends on the temperature loss. In No. 31, the temperature characteristics of the sintered ferrite are dominant. It is a great feature that the characteristic change is small with respect to the use environment.
[0066]
Further, the impedance element Nos. 11 and 12 and the impedance element Nos. 31 and 32 were examined for crosstalk characteristics. Table 2 shows the results of the crosstalk measurement. As can be seen from Table 2, the amount of attenuation in the used frequency range is the same as the impedance element No. of the embodiment. 11 and 12 are larger and can be said to be suitable for multiple lines and narrow pitches.
[0067]
[Table 2]

[0068]
Further, the impedance element Nos. 11 and the impedance element No. of the comparative example having a sintered ferrite substrate. The high-speed digital waveform followability and the noise elimination effect of 32 were investigated. This is because the impedance element No. is actually added to the high-speed digital waveform. 11 and the impedance element No. 32 was inserted and measured. The input waveform had a frequency of 200 MHz and a voltage of 0.6 V. The measurement results are shown in FIG. FIG. 16A shows the result of the example, and FIG. 16B shows the result of the comparative example. As can be seen from this figure, in the example, the waveform is not significantly distorted, whereas in the comparative example, the input waveform cannot be transmitted because the waveform is distorted. Table 3 shows the noise removal effect (noise attenuation) when a 3 to 9 times noise wave was superimposed on the digital waveform. As can be seen from Table 3, the impedance element Nos. 11 shows that it is particularly effective against high frequency noise of several hundred MHz or more. These results were almost the same for the impedance elements according to other examples of the present invention.
[0069]
[Table 3]

[0070]
Based on the above results, the product of the present invention can transmit a high-speed digital waveform having a frequency of 100 MHz or more without degrading the waveform quality, and can expect a noise attenuation effect in a band of several hundred MHz to several GHz which is the harmonic noise.
[0071]
Furthermore, the impedance element according to the embodiment of the present invention has high resistance to stress such as bending and clears the solder heat resistance of 350 seconds at the maximum required for chip components for 3 seconds.
[0072]
Example 3
In Example 2, the molding material No. In place of the above molding material No. 11 12 except that impedance element No. 12 was used. 13 was obtained. Regarding this, the frequency characteristics of inductance (L) and impedance (Z), and the frequency characteristics of resistance (R) as a real part of impedance (Z) and reactance (X) as an imaginary part were examined. The results are shown in FIG. 17, 18, 19 and 20 are shown in comparison with the case of FIG.
[0073]
As can be seen from the above figures, each characteristic changes depending on the magnetic permeability and dielectric constant frequency characteristics of the material.
[0074]
The imaginary component of the complex permeability μ ″ rises at a lower frequency in the impedance element No. 11 (Mn—Mg—Zn system) than in the impedance element No. 13 (Mn—Zn system), so that the resistance component rises faster. Further, the frequency characteristic of the Mn-Mg-Zn system is extended (the resonance point is high), but since the dielectric constant of the material is low, the stray capacitance hanging on the inductor is low, and as a result, the resonance point is low. It is because it grew.
[0075]
Thus, the characteristics can be changed and controlled with the same shape and pattern depending on the ferrite material used.
[0076]
Example 4
Comparative Example Using a Mixture of Ferrite Powder and Liquid Crystal Polymer for a Substrate 41 were produced. Specifically, the substrate was formed by injection molding.
[0077]
Further, since the copper foil cannot be heated and press-pressed on this substrate, all the coils were formed from a plating layer. For this reason, the variation of the plating layer became large, and as a result, the pitch limit value in forming a fine pattern was greatly affected. Impedance element No. The limit of the coil pattern L / S of 100/100 μm is limited to the coil element L / S of No. 41. In No. 11, 60/60 μm is possible. Specifically, FIGS. 21 (a) and 21 (b) and FIGS. 22 (a) and 22 (b) show patterning drawings in the case where a quad array having the same size of 3.2 × 1.6 mm is formed. FIGS. 21A and 21B show the case of the impedance element 41 in comparison with the impedance element No. of the present embodiment shown in FIGS. 11 are shown. In both figures, the (a) side shows the front side of the device, and the (b) side shows the back side. Note that FIG. 22 is the same as FIG. 1, but is shown for comparison with FIG. 23, 24, 25, and 26 show the results of measuring the characteristics of each patterned product. As can be seen from these figures, the impedance element Nos. 11 is the impedance element No. 11 of the comparative example. The inductance and impedance values are about 2.5 times as large as those of No. 41.
[0078]
This indicates that the characteristic range that can be obtained with the same shape becomes large, and that the same characteristic can be obtained with a slightly smaller shape. In addition, the impedance element No. In the case of No. 41, the plating peel strength was only about 0.5 kg / 10 mm, whereas the impedance element No. of the present example in which a copper foil was attached to a ferrite prepreg was used. In the case of 11, 0.9 kg / 10 mm, which is about twice the value, can be secured.
[0079]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a chip-type impedance element which is suitable for use in a high frequency region of 100 MHz or more, is small, thin, and has excellent mechanical strength and solder heat resistance. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing the front and back surfaces of an example (spiral pattern) of a chip-type impedance element having a double-sided pattern according to the present invention, wherein (a) shows the front surface and (b) shows the back surface.
FIGS. 2A and 2B are front and back views of another example (meander pattern) of a chip-type impedance element having a double-sided pattern according to the present invention, wherein FIG.
FIG. 3 is a process chart showing an example of forming the chip-type impedance element shown in FIG.
FIG. 4 is a process chart showing an example of forming the chip-type impedance element shown in FIG.
FIG. 5 is a graph showing μ ′, μ ″, ε ′, ε ″ frequency characteristics of a substrate (molding material) used in an example of the present invention.
FIG. 6 shows an impedance element No. 1 according to an embodiment of the present invention. 11 and the comparative example. 21 is a graph showing frequency characteristics of inductance and impedance of No. 21.
FIG. 7 shows an impedance element No. 1 according to an embodiment of the present invention. 11 and the comparative example. 21 is a graph showing frequency characteristics of the resistance and the reactance of No. 21.
FIG. 8 shows an impedance element No. 1 according to another embodiment of the present invention. 12 and Comparative Example. 21 is a graph showing frequency characteristics of inductance and impedance of No. 21.
FIG. 9 shows an impedance element No. 1 according to another embodiment of the present invention. 12 and Comparative Example. 21 is a graph showing frequency characteristics of the resistance and the reactance of No. 21.
FIG. 10 shows an impedance element No. according to an embodiment of the present invention. 11 and other comparative example. It is a graph which shows the frequency characteristic of the inductance of 31, 32, 33.
FIG. 11 shows an impedance element No. 1 according to an embodiment of the present invention. 11 and other comparative example. It is a graph which shows the frequency characteristic of the impedance of 31, 32, 33.
FIG. 12 shows an impedance element No. according to an embodiment of the present invention. 11 and other comparative example. It is a graph which shows the frequency characteristic of resistance of 31, 32, 33.
FIG. 13 shows an impedance element No. 1 according to an embodiment of the present invention. 11 and other comparative example. It is a graph which shows the frequency characteristic of the reactance of 31, 32, 33.
FIG. 14 shows an impedance element No. according to an embodiment of the present invention. 11 and the comparative example. It is a graph which shows the temperature characteristic of the impedance of 31.
FIG. 15 shows an impedance element No. 1 according to an embodiment of the present invention. 11 and the comparative example. 31 is a graph showing a temperature characteristic of the inductance of No. 31.
FIG. 16 shows an impedance element No. according to an embodiment of the present invention. 11 and the comparative example. 32 is a graph showing the result of a high-speed digital waveform tracking test by No. 32. FIG.
FIG. 17 shows an impedance element No. according to an embodiment of the present invention. 11 and the impedance element Nos. 13 is a graph showing a frequency characteristic of the inductance No. 13.
FIG. 18 shows an impedance element No. according to an embodiment of the present invention. 11 and the impedance element Nos. 13 is a graph showing the frequency characteristics of the impedance of No. 13.
FIG. 19 shows an impedance element No. according to an embodiment of the present invention. 11 and the impedance element Nos. 13 is a graph showing frequency characteristics of the resistance of No. 13.
FIG. 20 shows an impedance element No. according to an embodiment of the present invention. 11 and the impedance element Nos. 13 is a graph showing frequency characteristics of reactance No. 13.
21 shows an impedance element No. of a comparative example. It is a figure which shows the front and back of an example (spiral pattern) of the chip | tip impedance element of 41 double-sided pattern, (a) showed the front surface, (b) showed the back surface.
FIG. 22 shows the impedance element No. of the embodiment. 11A and 11B are front and rear views of an example (spiral pattern) of an example of a chip-type impedance element having a double-sided pattern of No. 11, in which FIG.
FIG. 23 shows an impedance element No. according to an embodiment of the present invention. 11 and other comparative example. It is a graph which shows the frequency characteristic of the inductance of 41.
FIG. 24 illustrates an impedance element No. according to an embodiment of the present invention. 11 and other comparative example. It is a graph which shows the frequency characteristic of the impedance of 41.
FIG. 25 shows an impedance element No. according to an embodiment of the present invention. 11 and other comparative example. It is a graph which shows the frequency characteristic of 41 resistances.
FIG. 26 shows an impedance element No. according to an embodiment of the present invention. 11 and other comparative example. It is a graph which shows the frequency characteristic of 41 reactances.
[Explanation of symbols]
1 prepreg
2 Cu foil
4 Cu plating film
10 Substrate
12a coil
12b coil
14 Through hole

Claims

A substrate using a prepreg obtained by kneading a slurry obtained by kneading a ferrite powder and an epoxy resin into a solvent and then drying the glass cloth, and heat-pressing a copper foil on at least one surface of the substrate using a prepreg. A chip-type impedance element including a coil formed by patterning a copper foil layer formed by:
On the substrate, at least covering the coil portion, a resin overcoat layer containing ferrite powder and epoxy resin is provided,
The prepreg has a ferrite powder content of 50 to 80% by weight, expressed as a weight ratio of the amount of the ferrite powder to the total amount of the ferrite powder, the epoxy resin, and the glass cloth. The weight ratio of epoxy resin / glass cloth is 4/1 to 1/1, and a glass cloth having a thickness of 20 to 60 μm is used.
Chip-type impedance element used in high-frequency range of 100MHz or more.

3. The chip-type impedance element according to claim 1, wherein a B-stage prepreg is used.

3. The chip-type impedance element according to claim 1, wherein coils formed on both surfaces of the substrate are electrically connected to each other using through holes formed through the substrate and the copper foil layer.

4. The chip-type impedance element according to claim 1, wherein said coil has a spiral pattern or a meander pattern.

5. The resin overcoat layer according to claim 1, wherein the resin overcoat layer is formed of a paste obtained by kneading a ferrite powder and an epoxy resin in a solvent to form a slurry, or is formed by heating and pressing the prepreg. Such chip type impedance element.

The chip-type impedance element according to any one of claims 1 to 5, wherein a particle size of the ferrite magnetic powder in the prepreg is 50 µm or less.

The chip type impedance element according to any one of claims 1 to 6, wherein a change rate of the impedance value in a temperature range of −25 to + 85 ° C. based on the impedance value at a temperature of 25 ° C. is within ± 3%.

The chip type impedance element according to any one of claims 1 to 7, wherein a change rate of the inductance value in a temperature range of -25 to + 85 ° C based on the inductance value at a temperature of 25 ° C is within ± 3%.