JP3827314B2 - インダクティブデバイスの製造方法 - Google Patents
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Description
(1)巻線工法
磁性又は非磁性コアに線材を巻回するものであり、最も一般的な工法である。
(2)ビルドアップで形成する方法
下記特許文献1で示すように、ヘリカルの一部を成すコイル導体を形成した絶縁基板と絶縁層とを交互に積層してヘリカルコイルを形成するものである。
(3)本出願人提案の下記特許文献2(未公開であり、公知技術ではない)の方法
(1)巻線工法
a. コイルとしての性能は良いが、公差が大きくなる不具合な傾向がある。
b. 巻線作業が必要であり、量産性に乏しく、コスト高になる。
(2)ビルドアップで形成する方法
a. 巻数が増える場合、積層数が多くなることに起因して公差が大きくなる。
b. 巻数が増える場合、積層数が多くなり、量産性が低下する。
(3)本出願人提案の特許文献2の方法
製造過程で集合基板を用いるが、この場合、下記の問題点がある。
a. コア基板及び絶縁層の厚さがばらつき、集合基板における素子配列のX方向及びY方向ピッチが一定にならない。
b. これにより歩留まりの低下(コイル導体同士がうまく接続されないことに起因するオープン不良)及びコイル内径のばらつきに起因するインダクタンス値のばらつきが発生する。
c. コア基板及び/又は絶縁層が有機材料の場合は上記の問題が特に顕著であり、また新にそり及び割れの問題が発生する。
d. コア基板両面の帯状導体間の裏表のアライメントが困難であり、歩留まりの低下、またインダクタンス公差の増大を来す。
前記積層工程で得られた積層基板を、前記帯状導体パターンを横断する向きで切断するスライス工程と、
前記スライス工程で得られた積層スライス体の切断面に露出した前記帯状導体パターンの端部同士を接続する架橋導体パターンを当該切断面に形成する架橋導体形成工程と、
前記帯状導体パターン及び前記架橋導体パターンからなるヘリカルコイルを少なくとも1個以上有するように、前記積層スライス体を個品チップに分離する分離工程とを備えることを特徴としている。
前記積層工程で得られた積層基板を、前記帯状導体パターンを横断する向きで切断するスライス工程と、
前記スライス工程で得られた積層スライス体の切断面に露出した前記帯状導体パターンの端部同士を接続する架橋導体パターンを当該切断面に形成する架橋導体形成工程と、
前記帯状導体パターン及び前記架橋導体パターンからなるヘリカルコイルを少なくとも1個以上有するように、前記積層スライス体を個品チップに分離する分離工程とを備えることを特徴としている。
前記積層工程で得られた積層基板を、前記帯状導体パターンを横断する向きで切断するスライス工程と、
前記スライス工程で得られた積層スライス体の切断面に露出した前記帯状導体パターンの端部同士を接続する架橋導体パターンを当該切断面に形成する架橋導体形成工程と、
前記帯状導体パターン及び前記架橋導体パターンからなるヘリカルコイルを少なくとも1個以上有するように、前記積層スライス体を個品チップに分離する分離工程とを備えることを特徴としている。
前記積層工程で得られた積層基板を、前記帯状導体パターンを横断する向きで切断するスライス工程と、
前記スライス工程で得られた積層スライス体の切断面に露出した前記帯状導体パターンの端部同士を接続する架橋導体パターンを当該切断面に形成する架橋導体形成工程と、
前記帯状導体パターン及び前記架橋導体パターンからなるヘリカルコイルを少なくとも1個以上有するように、前記積層スライス体を個品チップに分離する分離工程とを備えることを特徴としている。
前記積層工程で得られた積層基板を、前記帯状導体パターンを横断する向きで切断するスライス工程と、
前記スライス工程で得られた積層スライス体の切断面に露出した前記帯状導体パターンの端部同士を接続する架橋導体パターンを当該切断面に形成する架橋導体形成工程と、
前記帯状導体パターン及び前記架橋導体パターンからなるヘリカルコイルを少なくとも1個以上有するように、前記積層スライス体を個品チップに分離する分離工程とを備えることを特徴としている。
前記積層工程で得られた積層基板を、前記帯状導体パターンを横断する向きで切断するスライス工程と、
前記スライス工程で得られた積層スライス体の切断面に露出した前記帯状導体パターンの端部同士を接続する架橋導体パターンを当該切断面に形成する架橋導体形成工程と、
前記帯状導体パターン及び前記架橋導体パターンからなるヘリカルコイルを少なくとも1個以上有するように、前記積層スライス体を個品チップに分離する分離工程とを備えることを特徴としている。
前記積層工程で得られた積層基板を、前記帯状導体パターンを横断する向きで切断するスライス工程と、
前記スライス工程で得られた積層スライス体の切断面に露出した前記帯状導体パターンの端部同士を接続する架橋導体パターンを当該切断面に形成する架橋導体形成工程と、
前記帯状導体パターン及び前記架橋導体パターンからなるヘリカルコイルを少なくとも1個以上有するように、前記積層スライス体を個品チップに分離する分離工程とを備えることを特徴としている。
前記積層工程で得られた積層基板を、前記帯状導体パターンを横断する向きで切断するスライス工程と、
前記スライス工程で得られた積層スライス体の切断面に露出した前記帯状導体パターンの端部同士を接続する架橋導体パターンを当該切断面に形成する架橋導体形成工程と、
前記帯状導体パターン及び前記架橋導体パターンからなるヘリカルコイルを少なくとも1個以上有するように、前記積層スライス体を個品チップに分離する分離工程とを備えることを特徴としている。
前記積層工程で得られた積層基板を、前記帯状導体パターンを横断する向きで切断するスライス工程と、
前記スライス工程で得られた積層スライス体の切断面に露出した前記帯状導体パターンの端部同士を接続する架橋導体パターンを当該切断面に形成する架橋導体形成工程と、
前記帯状導体パターン及び前記架橋導体パターンからなるヘリカルコイルを少なくとも1個以上有するように、前記積層スライス体を個品チップに分離する分離工程とを備えることを特徴としている。
a. 芯材を有する有機コア基板1であるため、基板の硬化収縮が小さく、寸法安定性に優れ、基板厚さバラツキが少なくなり、基板両面に帯状導体パターン2を形成したことと相俟ってヘリカルコイルの内径が一定となる。
b. 芯材を有する有機コア基板1の平面方向(厚さと垂直の方向)の収縮が小さく、コイルピッチ精度が良好である。
芯材を有する有機コア基板1は上述のように厚さバラツキが少なく、基板平面方向の収縮が小さいため、芯材を有する有機コア基板1に形成されたインダクティブデバイスとなる素子のX方向及びY方向の配列ピッチの精度が良い。
a. 歩留まりが良好である。
b. 芯材を有する有機コア基板1を用いているため、基板強度が良好であり工程内の基板の割れを防止出来る。
a. 無機焼結体コア基板1であるため、基板の硬化収縮が小さく、寸法安定性に優れ、基板厚さバラツキが少なくなり、基板両面に帯状導体パターン2を形成したことと相俟ってヘリカルコイルの内径が一定となる。
b. 無機焼結体コア基板1の平面方向(厚さと垂直の方向)の収縮が小さく、コイルピッチ精度が良好である。
無機焼結体コア基板1は上述のように厚さバラツキが少なく、基板平面方向の収縮が小さいため、無機焼結体コア基板1に形成されたインダクティブデバイスとなる素子のX方向及びY方向の配列ピッチの精度が良い。
a. 歩留まりが良好である。
b. 無機焼結体コア基板1を用いているため、基板強度が良好であり工程内の基板の割れを防止出来る。
芯材を有する有機コア基板としてガラスクロス入りビニルベンジル樹脂基板(76mm角、厚さ350μm)を用意した。次に有機コア基板の表裏面にそれぞれ平行帯状導体パターンをセミアディティブ工法で銅めっきで作成した。パターンは、導体幅:35μm(端部は100μm)、導体間隔:20μm、導体高さ:35μmとした。なお、表裏のアライメントは直径0.2mmの穴を前記基板の2カ所にドリルで開けてアライメントマークとして行った。
上記で帯状導体パターンを作製した有機コア基板と層間絶縁層を交互に積み重ね真空プレスで加熱、加圧して一括積層し積層基板とした。コア基板の積層の枚数はプレス後の厚さが76mmになるように設定した(138枚)。層間絶縁層は200μm厚ガラスクロス入りビニルベンジル樹脂プリプレグを用いた。アライメントは各基板の四隅に直径5mmの穴を平行電極パターンに対して一定の位置に開けてピンアライメントにて行った。
マルチワイヤーソーで切断後の厚みが0.45mmになるように前記積層基板を切断し、積層スライス体とした。その後、スライス面の両面を50μmずつ研磨処理し、積層スライス体の厚さを350μmに調整した。
架橋導体パターンはセミアディティブ工法で銅めっきで作成した。パターンは、導体幅:35μm(端部は100μm)、導体間隔:20μm、導体高さ:35μmとした。
50μm厚ビニルベンジル樹脂で保護層を形成した。ビアホールはサンドブラスト法で保護層に形成した。
セミアディティブ法によって銅の端子電極を形成した。チップ分離後端子電極上にバレルめっきでニッケル層1μm、その上に錫層2μm形成した。
ダイシングで切断した。
スライス基板を10枚作製した場合の歩留まりは、工程内歩留まり100%であり、基板1枚当たり約1万個、基板10枚で計約10万個作製したうち100個をサンプルとして特性検査を行ったときの特性検査歩留まり65%(主な不良原因はパターンずれによる断線)、一貫歩留まり65%であった。
工程内歩留まり={(基板投入枚数−ウエハアウト基板枚数)/(基板投入枚数)}×100(%)
(ウエハアウト基板枚数:割れ、外観不良等の理由で工程内で除去した基板枚数)
特性検査の判定基準はインダクタンス値:基準値±2%、1GHzでのQ≧45、直流抵抗Rdc:基準値±30%とした。また良品のインダクタンス値(L値)バラツキは3σ/Xで3.2%であった(但し、σ:標準偏差、X:平均値)。
(一貫歩留まり)=(工程内歩留まり)×(特性検査歩留まり)
実施例1でコア基板に芯材クロスを入れない場合、歩留まりは工程内歩留まり20%(不良原因は工程内の割れ)、検査歩留まり20%(主な不良原因はパターンずれによる断線)、一貫歩留まり4%である。また良品のインダクタンス値バラツキは3σ/Xで6.7%であった。
パターニングは片面のみに行った。
層間絶縁層は50μm厚クロスなしビニルベンジル樹脂プリプレグを用いた。
スライス基板を10枚作製した場合の歩留まりは、工程内歩留まり100%、検査歩留まり72%(主な不良原因はパターンずれによる断線)、一貫歩留まり72%である。また良品のインダクタンス値バラツキは3σ/Xで2.1%であった。実施例1に比べての歩留まりの改善は上下の対をなす帯状導体パターン同士のアライメント精度の向上に起因する。
ガラスクロス入りビニルベンジル樹脂基板を100μm厚ビニルベンジル樹脂プリプレグで挟み込んで積層した。両面を40μmずつ削り、基板を含む積層体の厚さを470μmに調整した(積層体厚みの精度出しの為)。
エポキシ接着シートは厚さ20μmでプレス時に殆ど流動しないタイプ(日立化成社製接着フィルムGF3500)を使用した。
スライス基板を10枚作製した場合の歩留まりは、工程内歩留まり100%、検査歩留まり83%(主な不良原因はパターンずれによる断線)、一貫歩留まり83%である。また良品のインダクタンス値バラツキは3σ/Xで1.5%であった。実施例1に比べての歩留まりの改善は、図5及び図6の断面図の縦方向のピッチの精度の向上に起因する。
パターニングは片面のみに行った。
ガラスクロス入りビニルベンジル樹脂基板の帯状導体作製面に100μm厚ビニルベンジル樹脂プリプレグを積層した。プリプレグ側の面を40μm削り、積層体厚みの精度出しを行った。
スライス基板を10枚作製した場合の歩留まりは、工程内歩留まり100%、検査歩留まり86%(主な不良原因はパターンずれによる断線)、一貫歩留まり86%である。また良品のインダクタンス値バラツキは3σ/Xで1.4%であった。実施例1に比べての歩留まりの改善は、積層体縦方向のピッチの精度の向上に起因する。
転写用基板としての0.1mm厚(76mm角)のステンレス薄板(SUS304材)を用い、その上に平行帯状導体パターンをパターンメッキ法で形成した。パターンは導体幅:35μm(端部は100μm)、導体間隔:20μm、高さ:35μmとした。コア基板は150μm厚ガラスクロス入りビニルベンジル樹脂基板を用いた。このコア基板は、半硬化状(Bステージ状)のガラスクロス入りビニルベンジル樹脂プリプレグを上記転写用基板上に重ね、真空プレスにて加圧、加熱し、プリプレグを硬化した後、転写用基板を剥離し、帯状導体パターンを転写して作製した。
帯状導体パターンのない面を研磨処理し、コア基板の厚さを400μmに調整した。
厚さ10μmのビニルベンジル樹脂製接着シートで真空プレスを行った。
スライス基板を10枚作製した場合の歩留まりは、工程内歩留まり100%、検査歩留まり90%(主な不良原因はパターンずれによる断線)、一貫歩留まり90%であった。また良品のインダクタンス値バラツキは3σ/Xで1.2%であった。実施例1に比べての歩留まりの改善は上下の対をなす帯状導体パターン同士のアライメント精度の向上及び図7及び図8における縦方向のピッチの精度の向上に起因する。
芯材を有する有機コア基板としてガラスクロス入りビニルベンジル樹脂基板(70mm角、厚さ200μm)を用意した。次に有機コア基板の表裏面にそれぞれ平行帯状導体パターンをセミアディティブ工法で銅めっきにて作製した。パターンは、導体幅:35μm、導体間隔:20μm、導体高さ:30μmとした。なお、表裏のアライメントは、直径0.2mmの穴を前記基板の2箇所にドリルで開けてアライメントマークとして行った。
上記で帯状導体パターンを作製した有機コア基板と無機焼結体コア基板とを接着性層間絶縁層(接着シート)を介して交互に複数枚積み重ね、加熱、加圧して積層一体化し、積層基板とした。コア基板の積層の枚数はプレス後の厚さが40mmになるように設定した(80枚)。層間絶縁層は50μmのエポキシ系接着シートを用いた。無機焼結体コア基板は、フェライト(Ni−Co系)を用いた。アライメントは、各基板の四隅に直径5mmの穴を平行電極パターンに対して一定の位置に開けてピンアライメントにて行った。
マルチワイヤーソーで切断後の厚みが0.45mmになるように前記積層基板を切断し、積層スライス体とした。その後、スライス面の両面を50μmずつ研磨処理し、積層スライス体の厚さを350μmに調整した。
架橋導体パターンは、セミアディティブ工法で銅めっきにて作製した。パターンは、導体幅:35μm、導体間隔20μm、導体高さ:30μmとした。
50μm厚ビニルベンジル樹脂で保護層を形成した。ビアホールはサンドブラスト法で保護層に形成した。
セミアディティブ工法によって銅の端子電極を形成した。チップ分離後端子電極上にバレルめっきでニッケル層1μm、その上に錫層2μm形成した。
ダイシングで切断した。
スライス基板を10枚作製した場合の歩留まりは、工程内歩留まり100%、検査歩留まり88%(主な不良原因はパターンずれによる断線)、一貫歩留まり88%である。また、良品のインダクタンス値バラツキは3σ/Xで1.3%であった。実施例1に比べて歩留まりの改善は、図10断面図の、縦方向のピッチ精度の向上に起因する。
50MHzにおけるインダクタンス値は、実施例1のコイルと比較しておよそ10倍となった。これは、無機焼結体コア基板(Ni−Co系フェライト)を使用したことにより、透磁率が高くなったことに起因する。
2 平行帯状導体パターン
3 層間絶縁層
5 積層体
8 絶縁性接着シート
9 表裏アライメント用スルーホール
10,10A,10B,10C,60 積層基板
20,20A,70 積層スライス体
21 架橋導体パターン
25 保護層
26 ビアホール
30 端子電極
40 チップ
Claims (18)
- 芯材を有する有機コア基板の表裏面に複数の帯状導体パターンを形成し、これをプリプレグ又は接着シートの絶縁層を介して複数枚重ねて加圧し一体化する積層工程と、
前記積層工程で得られた積層基板を、前記帯状導体パターンを横断する向きで切断するスライス工程と、
前記スライス工程で得られた積層スライス体の切断面に露出した前記帯状導体パターンの端部同士を接続する架橋導体パターンを当該切断面に形成する架橋導体形成工程と、
前記帯状導体パターン及び前記架橋導体パターンからなるヘリカルコイルを少なくとも1個以上有するように、前記積層スライス体を個品チップに分離する分離工程とを備えることを特徴とするインダクティブデバイスの製造方法。 - 芯材を有する有機コア基板の表裏面に複数の帯状導体パターン及び該複数の帯状導体パターンを覆う絶縁層を形成し、これを接着層を介して複数枚重ねて加圧し一体化する積層工程と、
前記積層工程で得られた積層基板を、前記帯状導体パターンを横断する向きで切断するスライス工程と、
前記スライス工程で得られた積層スライス体の切断面に露出した前記帯状導体パターンの端部同士を接続する架橋導体パターンを当該切断面に形成する架橋導体形成工程と、
前記帯状導体パターン及び前記架橋導体パターンからなるヘリカルコイルを少なくとも1個以上有するように、前記積層スライス体を個品チップに分離する分離工程とを備えることを特徴とするインダクティブデバイスの製造方法。 - 芯材を有する有機コア基板の片面に複数の帯状導体パターンを形成し、これをプリプレグ又は接着シートの絶縁層を介して複数枚重ねて加圧し一体化する積層工程と、
前記積層工程で得られた積層基板を、前記帯状導体パターンを横断する向きで切断するスライス工程と、
前記スライス工程で得られた積層スライス体の切断面に露出した前記帯状導体パターンの端部同士を接続する架橋導体パターンを当該切断面に形成する架橋導体形成工程と、
前記帯状導体パターン及び前記架橋導体パターンからなるヘリカルコイルを少なくとも1個以上有するように、前記積層スライス体を個品チップに分離する分離工程とを備えることを特徴とするインダクティブデバイスの製造方法。 - 芯材を有する有機コア基板の片面に複数の帯状導体パターン及び該帯状導体パターンを覆う絶縁層を形成し、これを接着層を介して複数枚重ねて加圧し一体化する積層工程と、
前記積層工程で得られた積層基板を、前記帯状導体パターンを横断する向きで切断するスライス工程と、
前記スライス工程で得られた積層スライス体の切断面に露出した前記帯状導体パターンの端部同士を接続する架橋導体パターンを当該切断面に形成する架橋導体形成工程と、
前記帯状導体パターン及び前記架橋導体パターンからなるヘリカルコイルを少なくとも1個以上有するように、前記積層スライス体を個品チップに分離する分離工程とを備えることを特徴とするインダクティブデバイスの製造方法。 - 前記絶縁層を研磨処理して厚さを調整することを特徴とする請求項2,3又は4記載のインダクティブデバイスの製造方法。
- 前記芯材を有する有機コア基板の前記帯状導体パターンの無い面を研磨処理して厚さを調整することを特徴とする請求項3又は4記載のインダクティブデバイスの製造方法。
- 前記スライス工程の後、スライス面を研磨処理して厚さを調整することを特徴とする請求項1,2,3,4,5又は6記載のインダクティブデバイスの製造方法。
- 前記芯材を有する有機コア基板は、前記帯状導体パターンが転写されて設けられている請求項1,2,3,4,5,6又は7記載のインダクティブデバイスの製造方法。
- 表裏面に複数の帯状導体パターンを形成した無機焼結体コア基板を、プリプレグ又は接着シートの絶縁層を介して複数枚重ねて加圧し一体化する積層工程と、
前記積層工程で得られた積層基板を、前記帯状導体パターンを横断する向きで切断するスライス工程と、
前記スライス工程で得られた積層スライス体の切断面に露出した前記帯状導体パターンの端部同士を接続する架橋導体パターンを当該切断面に形成する架橋導体形成工程と、
前記帯状導体パターン及び前記架橋導体パターンからなるヘリカルコイルを少なくとも1個以上有するように、前記積層スライス体を個品チップに分離する分離工程とを備えることを特徴とするインダクティブデバイスの製造方法。 - 表裏面に複数の帯状導体パターンを形成した無機焼結体コア基板の前記表裏面に前記複数の帯状導体パターンを覆う絶縁層を形成し、これを、接着層を介して複数枚重ねて加圧し一体化する積層工程と、
前記積層工程で得られた積層基板を、前記帯状導体パターンを横断する向きで切断するスライス工程と、
前記スライス工程で得られた積層スライス体の切断面に露出した前記帯状導体パターンの端部同士を接続する架橋導体パターンを当該切断面に形成する架橋導体形成工程と、
前記帯状導体パターン及び前記架橋導体パターンからなるヘリカルコイルを少なくとも1個以上有するように、前記積層スライス体を個品チップに分離する分離工程とを備えることを特徴とするインダクティブデバイスの製造方法。 - 片面に複数の帯状導体パターンを形成した無機焼結体コア基板を、プリプレグ又は接着シートの絶縁層を介して複数枚重ねて加圧し一体化する積層工程と、
前記積層工程で得られた積層基板を、前記帯状導体パターンを横断する向きで切断するスライス工程と、
前記スライス工程で得られた積層スライス体の切断面に露出した前記帯状導体パターンの端部同士を接続する架橋導体パターンを当該切断面に形成する架橋導体形成工程と、
前記帯状導体パターン及び前記架橋導体パターンからなるヘリカルコイルを少なくとも1個以上有するように、前記積層スライス体を個品チップに分離する分離工程とを備えることを特徴とするインダクティブデバイスの製造方法。 - 片面に複数の帯状導体パターンを形成した無機焼結体コア基板の前記片面に前記複数の帯状導体パターンを覆う絶縁層を形成し、これを、接着層を介して複数枚重ねて加圧し一体化する積層工程と、
前記積層工程で得られた積層基板を、前記帯状導体パターンを横断する向きで切断するスライス工程と、
前記スライス工程で得られた積層スライス体の切断面に露出した前記帯状導体パターンの端部同士を接続する架橋導体パターンを当該切断面に形成する架橋導体形成工程と、
前記帯状導体パターン及び前記架橋導体パターンからなるヘリカルコイルを少なくとも1個以上有するように、前記積層スライス体を個品チップに分離する分離工程とを備えることを特徴とするインダクティブデバイスの製造方法。 - 芯材を有する有機コア基板の表裏面に複数の帯状導体パターンを形成したものと、無機焼結体コア基板とを接着性絶縁層を介して交互に複数枚重ねて加圧し一体化する積層工程と、
前記積層工程で得られた積層基板を、前記帯状導体パターンを横断する向きで切断するスライス工程と、
前記スライス工程で得られた積層スライス体の切断面に露出した前記帯状導体パターンの端部同士を接続する架橋導体パターンを当該切断面に形成する架橋導体形成工程と、
前記帯状導体パターン及び前記架橋導体パターンからなるヘリカルコイルを少なくとも1個以上有するように、前記積層スライス体を個品チップに分離する分離工程とを備えることを特徴とするインダクティブデバイスの製造方法。 - 前記絶縁層を研磨処理して厚さを調整することを特徴とする請求項9,10,11,12又は13記載のインダクティブデバイスの製造方法。
- 前記無機焼結体コア基板の前記帯状導体パターンの無い面を研磨処理して厚さを調整することを特徴とする請求項11又は12記載のインダクティブデバイスの製造方法。
- 前記スライス工程の後、スライス面を研磨処理して厚さを調整することを特徴とする請求項9,10,11,12,13,14又は15記載のインダクティブデバイスの製造方法。
- 前記無機焼結体は、多孔質セラミックである請求項9,10,11,12,13,14,15又は16記載のインダクティブデバイスの製造方法。
- 前記無機焼結体は、磁性体である請求項9,10,11,12,13,14,15又は16記載のインダクティブデバイスの製造方法。
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