JP4682606B2 - インダクタンス素子及びその製造方法、並びに配線基板 - Google Patents
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Q = 2πfL/R
で与えられ、式中、fは信号周波数を表し、Rはインダクタ素子の内部抵抗を表す。
また、各構成部材が、この構成部材に対応する素材層を下地層の上に積み重ね、この素材層をパターニングするという方法で形成されるため、層と層との接合強度を確保できるかという問題が生じる。特に、導体パターン121〜128と上記コンタクト部との接合部、あるいは上記コンタクト部と導体パターン111〜119との接合部は、接合面積が小さいので、温度変化や形成時の歪みなどによって配線層101〜103が変形し、接合部にずれ応力が加わると、接合部が剥離する可能性がある。各導体パターンとコンタクト部とは単に面と面で接触しているにすぎないので、接合部の剥離は直ちにトロイダルコイルの断線につながる。このように、インダクタンス素子100には、接合部の剥離によって製造歩留まりや長期的信頼性が低下するという懸念が存在する。
前記基材の一方の面と、それとは反対側の他方の面とにそれぞれ、前記コイル導体の 一部をなす各導体パターンが形成され、
環状の前記磁性体の内側および外側の領域において、前記各導体パターンと前記基材 とを貫通して形成された前記貫通孔に、前記各導体パターン間を接続し、前記コイル導 体の他の一部をなす接続用導体が形成されている、
インダクタンス素子に係わり、また、このインダクタンス素子の製造方法であって、第1の基材に第1の導体層を形成する工程と、第2の基材に前記磁性体を配する工程と、第3の基材に第2の導体層を形成する工程と、前記第1の基材と前記第2の基材と前記第3の基材とを一体化させる工程と、この一体化した基材において前記第1の導体層と前記第2の導体層を貫通する前記貫通孔を形成する工程と、前記貫通孔に導電材料を配して前記接続用導体を形成する工程とを有する、インダクタンス素子の製造方法に係わるものである。
前記基材の一方の面と、それとは反対側の他方の面とにそれぞれ、前記コイル導体の 一部をなす各導体パターンが形成され、
環状の前記磁性体の内側および外側の領域において、前記各導体パターンと前記基材 とを貫通して形成された前記貫通孔に、前記各導体パターン間を接続し、前記コイル導 体の他の一部をなす接続用導体が形成されている
ので、前記接続用導体は前記各導体パターンを貫通し、側面で前記各導体パターンとの接合面を形成している。このため、接合面の面積が大きくなり、接合面での接合強度が強くなるとともに、前記基材の面方向におけるずれ応力は、前記接合面に直交する方向に作用し、接合面を剥離させる方向に作用しないので、前記ずれ応力が加わっても前記接合面の剥離が起こりにくくなる。また、仮に前記接合面の剥離が起こったとしても、前記接続用導体が前記各導体パターンに形成された貫通孔から抜け出さない限り、前記接続用導体と前記各導体パターンとの電気的接触は維持され、前記コイル導体が導通不能になる可能性は低い。このため、前記インダクタンス素子は、特許文献4に開示されているインダクタンス素子に比べ、製造歩留まりと長期的信頼性とが向上する。
実施の形態1では、図1〜4を用いて本発明に基づくインダクタンス素子及びその製造方法について説明する。
図5は、実施の形態2に基づくインダクタンス素子20の構造を示す平面図(a)と、断面図(b)と、ソルダーレジスト15および16を形成する前の平面図(c)とである。なお、断面図(b)は、図5(a)に5b−Y−Z−5bの折れ線で示した位置における断面図である。
実施の形態3では、本発明の請求項8〜10に対応した配線基板及びその製造方法について説明する。この配線基板では、実施の形態2で説明したインダクタンス素子(トランス)20が配線基板に内蔵され、前記電子部品であるコンデンサが配線基板上に搭載され、これらが配線基板上で互いに接続され、入出力回路の一部を構成するフィルタ回路が形成されている。インダクタンス素子(トランス)20は、実施の形態2と変わりなく、実施の形態1で述べたインダクタンス素子10とも前記コイル導体の構成以外は同じであるので、重複するところは簡略に述べ、実装形態に重点をおいて説明する。
8、9…導体パターン、10…インダクタンス素子、11、12…引き出し配線、
13、14…電極、15、16…ソルダーレジスト、
20…インダクタンス素子(トランス)、21…入力側コイル、
22…入力側引き出し配線、23…入力側電極、24…出力側コイル、
25…出力側引き出し配線、26…出力側電極、27…中間端子電極、
31…入力側引き出し配線、32…入力側配線、33…出力側引き出し配線、
34…出力側配線、35〜40…ランド、41、42…配線層、
43、44…ソルダーレジスト、45〜50…コンデンサ、51、53…導体層、
52リング状磁性体の収容部、54貫通孔、100…インダクタンス素子、
101…上部配線層、102…中間層、103…下部配線層、104…絶縁膜、
105…半導体基板、106…磁性路、
111〜119、121〜128…導体パターン、
131〜138、141〜148…コンタクト部
Claims (14)
- 閉磁路を形成する環状の磁性体の少なくとも一部が基材によって包囲され、前記磁性体を取り巻くコイル導体が前記基材に形成された貫通孔を介して設けられているインダクタンス素子であって、
前記基材が、積層された第1、第2及び第3の絶縁材からなり、前記磁性体がその中 間層である前記第2の絶縁材に外周面を接して配されており、
前記磁性体の内側領域にはその内周面に接して、前記第2の絶縁材とは別の第4の絶 縁材が配され、
前記第1、第2、第3及び第4の絶縁材がいずれもプリプレグからなっていて、加熱 下でのプレスによって各絶縁材間が融着硬化されており、
前記基材の一方の面と、それとは反対側の他方の面とにそれぞれ、前記コイル導体の 一部をなす各導体パターンが形成され、
環状の前記磁性体の内側および外側の領域において、前記各導体パターンと前記基材 とを貫通して形成された前記貫通孔に、前記各導体パターン間を接続し、前記コイル導 体の他の一部をなす接続用導体が形成されている、
インダクタンス素子。 - 前記磁性体が焼結によって成形された磁性体である、請求項1に記載したインダクタンス素子。
- 前記磁性体がフェライトからなる、請求項1又は2に記載したインダクタンス素子。
- 前記フェライトが、ニッケル−銅−亜鉛系フェライト、ニッケル−亜鉛系フェライト、又はマンガン−亜鉛系フェライトである、請求項3に記載したインダクタンス素子。
- 前記磁性体が平板状であって、その平面形状が円形、楕円形、長円形、又は多角形である、請求項1に記載したインダクタンス素子。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載したインダクタンス素子が、絶縁基板に内蔵されている、配線基板。
- 前記絶縁基板がプリプレグからなる、請求項6に記載した配線基板。
- 前記絶縁基板上で前記インダクタンス素子の端子が他の電子部品と電気的に接続されている、請求項6に記載した配線基板。
- 請求項1に記載したインダクタンス素子の製造方法であって、前記第1の絶縁材に第1の導体層を形成する工程と、前記第2の絶縁材に前記磁性体を配する工程と、前記磁性体の内側領域に前記第4の絶縁材を配する工程と、前記第3の絶縁材に第2の導体層を形成する工程と、前記第1の絶縁材と前記第2の絶縁材と前記第3の絶縁材と前記第4の絶縁材とを加熱下でプレスして融着硬化させることにより一体化させる工程と、この一体化してなる基材において前記第1の導体層と前記基材と前記第2の導体層とを貫通する前記貫通孔を形成する工程と、前記貫通孔に導電材料を配して前記接続用導体を形成する工程とを有する、インダクタンス素子の製造方法。
- 前記第1の導体層及び前記第2の導体層をそれぞれフォトリソグラフィとエッチングによって加工して前記各導電パターンを形成する、請求項9に記載したインダクタンス素子の製造方法。
- 前記磁性体として焼結によって成形された磁性体を用いる、請求項9に記載したインダクタンス素子の製造方法。
- 前記磁性体としてフェライトからなる磁性体を用いる、請求項9又は11に記載したインダクタンス素子の製造方法。
- 前記フェライトとして、ニッケル−銅−亜鉛系フェライト、ニッケル−亜鉛系フェライト、又はマンガン−亜鉛系フェライトを用いる、請求項12に記載したインダクタンス素子の製造方法。
- 前記磁性体として、平板状であって、その平面形状が円形、楕円形、長円形、又は多角形である磁性体を用いる、請求項9に記載したインダクタンス素子の製造方法。
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