JP4818198B2

JP4818198B2 - コイル内蔵基板

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Publication number: JP4818198B2
Application number: JP2007129388A
Authority: JP
Inventors: 光太池田
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2007-03-15
Filing date: 2007-05-15
Publication date: 2011-11-16
Anticipated expiration: 2027-05-15
Also published as: JP2008258553A

Description

本発明は、コイル導体が埋設されたフェライト磁性体層が絶縁層の内部に設けられたコイル内蔵基板に関するものである。

従来から、携帯電話機をはじめとする移動体通信機器等の電子機器には多数の電子装置が組み込まれており、電子機器の小型化が急激に進んでいるのに伴い各種電子装置も小型化や薄型化が要求されている。各種電子装置の小型化・薄型化の一例としては、従来は比較的大型のチップコイルやチップコンデンサを基板に搭載して形成されていたＬＣフィルタに、ガラスセラミックスからなる絶縁層が積層されたセラミック基板の内部にコイル導体を形成したコイル内蔵基板が用いられている。

しかしながら、携帯電話機に用いられるＤＣ−ＤＣコンバータ用途のような比較的高いインダクタンスを必要とする電子装置では、磁性を持たないセラミック基板内にコイルを形成しているため、100ｎＨ程度の比較的大きなインダクタンスを得るためにはコイル導体の巻き数を多くしなければならず、小型化や薄型化を効果的に達成することができないという不具合があった。

そこで、近年では、セラミック基板の内部に高透磁率を有するフェライト磁性体層を形成し、このフェライト磁性体層にコイル導体を埋設することにより、コイルの巻き数を多くすることなくインダクタンスが100ｎＨを超えるコイルを内蔵させ、高インダクタンスのコイル内蔵基板とすることが行なわれている（例えば、特許文献１，２を参照。）。

このようなコイル内蔵基板は、例えば、図16に断面図で示すように、配線層16が形成された一対の絶縁層11・11と、絶縁層11・11に挟まれて積層されるとともに内部に平面コイル導体13が埋設されたフェライト磁性体層12とによって構成されている。配線層16や平面コイル導体13には、抵抗による電気的なロスを抑えるために低抵抗のＣｕやＡｇなどの低抵抗金属を用いる必要があり、このような低抵抗金属は比較的低融点であることから、絶縁層11としてガラスセラミックスを用い、フェライト磁性体層12として低温焼成が可能なＮｉ−Ｚｎ系フェライトを用いて同時焼成することによって製造されている。そして、配線層16には、コイル内蔵基板を外部基板に接続するための電極パッドからＩＣ搭載用電極間に生じるインダクタンス成分を削減し、搭載するＩＣの電源ノイズを削減させるための大面積の接地導体層が形成されている。この接地導体層は、絶縁層11とフェライト磁性体層12との間に生じる、焼成収縮挙動の差や熱膨張係数の差に起因する応力を緩和して、絶縁層11とフェライト磁性体層12との接合をより強固にするために、絶縁層11とフェライト磁性体層12との間に形成されることが行なわれている。
特開平６−20839号公報特開平６−21264号公報

しかしながら、近年ＤＣ−ＤＣコンバータが電源を供給するＩＣなどは低電圧で動作するようになってきており、これに伴ってＤＣ−ＤＣコンバータに流れる電流が年々大きくなってきている。このためＤＣ−ＤＣコンバータ用途のコイル内蔵基板においては、平面コイル導体に低抵抗金属を用いても熱が発生しやすくなっており、この熱の影響によってＩＣが誤動作をしてしまうというおそれが高まってきている。この不具合を防止するためには、平面コイル導体のライン幅を大きくすることによってさらに抵抗を低くすることが考えられるが、これは小型化や薄型化の要求に反することになる。

本発明は上記従来の問題点を解決するために案出されたものであり、その目的は、高周波で高インダクタンス値が得られる、例えば、小型で低背のＤＣ−ＤＣコンバータ用途のコイル内蔵基板において、平面コイル導体で発生した熱に起因してＩＣが誤動作することなく、大電流を流すことができるコイル内蔵基板を提供することにある。

本発明のコイル内蔵基板は、配線層が形成された一対の絶縁層および該一対の絶縁層に挟持されたフェライト磁性体層からなる基板と、前記フェライト磁性体層内に形成された平面コイル導体とを具備するコイル内蔵基板であって、平面視で前記平面コイル導体の外側から前記基板の側面にかけて伝熱用導体層が形成され、該伝熱用導体層は前記基板の側面に形成された放熱用導体層に接続されていることを特徴とするものである。

また、本発明のコイル内蔵基板は、上記構成において、前記平面コイル導体の外周部に近接した複数の前記伝熱用導体層が、前記平面コイル導体の外周に沿って配置されていることを特徴とするものである。

また、本発明のコイル内蔵基板は、上記構成において、前記伝熱用導体層が、前記平面コイル導体を外周に沿って取り囲む形状であることを特徴とするものである。

また、本発明のコイル内蔵基板は、上記構成において、前記伝熱用導体層が、端部が前記平面コイル導体の外周部に近接した複数の突出部を有することを特徴とするものである。

また、本発明のコイル内蔵基板は、上記構成において、前記伝熱用導体層が、前記平面コイル導体の外周部に近接して形成され、前記平面コイル導体の外周に沿って配置された複数の開口部を有することを特徴とするものである。

また、本発明のコイル内蔵基板は、上記構成において、前記フェライト磁性体層より熱伝導率の大きい伝熱用絶縁層が、前記平面コイル導体および前記伝熱用導体層に接続されて形成されていることを特徴とするものである。

また、本発明のコイル内蔵基板は、上記構成において、前記平面コイル導体が複数巻きであり、隣接する外周と内周の前記平面コイル導体間にも前記伝熱用絶縁層が形成されていることを特徴とするものである。

また、本発明のコイル内蔵基板は、上記構成において、前記平面コイル導体が複数巻きであり、前記伝熱用絶縁層が平面視で前記平面コイル導体の形成領域の全域で重なって前記平面コイル導体に接続されていることを特徴とするものである。

また、本発明のコイル内蔵基板は、上記構成において、前記平面コイル導体および前記伝熱用導体層は、間に前記フェライト磁性体層を介して上下に複数設けられ、上下に位置する前記伝熱用導体層の少なくとも一方に、それらの間の前記フェライト磁性体層を貫通する方向に形成された伝熱用貫通導体が接続されていることを特徴とするものである。

本発明のコイル内蔵基板によれば、平面視で平面コイル導体の外側から基板の側面にかけて伝熱用導体層が形成され、伝熱用導体層は基板の側面に形成された放熱用導体層に接続されていることから、平面コイル導体において発生した熱を伝熱用導体層を介して放熱用導体層から外部へ放熱することができる。その結果、搭載したＩＣなどの電子部品が平面コイル導体から発生する熱によって誤動作してしまうことを防止することができる。

また、本発明のコイル内蔵基板によれば、上記構成において、平面コイル導体の外周部に近接した複数の伝熱用導体層を、平面コイル導体の外周に沿って配置した場合には、平面コイル導体の外側の領域において、伝熱用導体層が、平面コイル導体の周りに発生した磁束が平面コイル導体の外側の領域を通過するのを妨げることがないので、インダクタンスを低下させることなく平面コイル導体において発生した熱を伝熱用導体を介して放熱用導体層から外部へ放熱することができる。

また、本発明のコイル内蔵基板によれば、上記構成において、伝熱用導体層が、平面コイル導体をこの平面コイル導体の外周に沿って取り囲む形状である場合には、平面コイル導体において発生した熱を、伝熱用導体層により平面コイル導体の外側の全周にわたって受け取ることができるので、より効率よく放熱用導体層を介して基板の外部へ放熱することができる。

さらに、平面コイル導体からノイズが放射されたとしても、伝熱用導体層が平面コイル導体をその外周に沿って取り囲む形状であることから、伝熱用導体層が平面コイル導体に対するシールドとして機能してノイズを吸収することとなるので、平面コイル導体から放射されたノイズによる配線層への影響が抑えられ、搭載されるＩＣをより安定して動作させることが可能なコイル内蔵基板を得ることができる。

また、本発明のコイル内蔵基板によれば、上記構成において、平面コイル導体を外周に沿って取り囲む形状の伝熱用導体層が、端部が平面コイル導体の外周部に近接した複数の突出部を有する場合には、平面コイル導体により近い複数の突出部においてより効率よく平面コイル導体から発生した熱を受け取ることができるので、伝熱用導体層および放熱用導体層を介してより効率よく外部へ放熱することができる。

また、本発明のコイル内蔵基板によれば、上記構成において、平面コイル導体を外周に沿って取り囲む形状の伝熱用導体層が、平面コイル導体の外周部に近接して形成され、平面コイル導体の外周に沿って配置された複数の開口部を有する場合には、平面コイル導体により近い位置において平面コイル導体の外側の全周にわたって熱を受け取ることができるとともに、複数の開口部により、平面コイル導体の周りに発生した磁束が平面コイル導体の外側の領域を通過するのを伝熱用導体層が妨げることがないので、インダクタンスを低下させることなく、平面コイル導体から発生した熱をより効率よく外部へ放熱することができる。

また、本発明のコイル内蔵基板によれば、上記構成において、フェライト磁性体層より熱伝導率の大きい伝熱用絶縁層が、平面コイル導体および伝熱用導体層に接続されて形成されている場合には、フェライト磁性体層より熱伝導率の大きい伝熱用絶縁層によって平面コイル導体から伝熱用導体層へ伝熱することができるので、平面コイル導体において発生した熱を伝熱用導体層を介して放熱用導体層からより効率よく外部に放熱することができる。

また、本発明のコイル内蔵基板によれば、上記構成において、平面コイル導体が複数巻きであり、隣接する外周と内周の平面コイル導体間にも伝熱用絶縁層が形成されている場合には、内周の平面コイル導体において発生した熱を外周と内周の平面コイル導体間に形成した伝熱用絶縁層を介して外周の平面コイル導体へ伝え、さらに平面コイル導体および伝熱用導体層に接続されて形成された伝熱用絶縁層を介して放熱用導体層へ伝えることができるので、平面コイル導体に発生した熱をより効率よく外部へ放熱することができる。

さらに、隣接する外周と内周の平面コイル導体間にフェライト磁性体層に比較して透磁率の小さい伝熱用絶縁層が存在することから、平面コイル導体に流れる電流が大きい場合であっても、磁束が隣接する外周と内周の平面コイル導体間を通過しにくいので、隣接する外周と内周の平面コイル導体間において漏れ磁束が発生しにくくなり、これにより磁気飽和が抑制され、重畳特性の低下を抑制することができる。

また、本発明のコイル内蔵基板によれば、上記構成において、平面コイル導体が複数巻きであり、伝熱用絶縁層が平面視で平面コイル導体の形成領域の全域で重なって平面コイル導体に接続されている場合には、平面コイル導体において発生した熱は平面コイル導体の外周から内周にいたるまで全域にわたって直接、伝熱用絶縁層に伝えられるので、平面コイル導体において発生した熱をより効率よく伝熱用絶縁層および伝熱用導体層を介して放熱用導体層から基板の外部へ放熱することができる。

さらに、隣接する外周と内周の平面コイル導体間に伝熱用絶縁層を形成しない場合でも、平面視で隣接する外周と内周の平面コイル導体間にフェライト磁性体層に比較して透磁率の小さい伝熱用絶縁層が存在することから、隣接する外周と内周の平面コイル導体間を磁束が通過しにくいので、隣接する外周と内周の平面コイル導体間において漏れ磁束が発生しにくくなり、これにより磁気飽和が抑制され、重畳特性の低下を抑制することができる。

また、本発明のコイル内蔵基板によれば、上記構成において、平面コイル導体および伝熱用導体層が、間にフェライト磁性体層を介して上下に複数設けられ、上下に位置する伝熱用導体層の少なくとも一方に、それらの間のフェライト磁性体層を貫通する方向に形成された伝熱用貫通導体が接続されている場合には、平面コイル導体において発生しフェライト磁性体層に伝わった熱は伝熱用貫通導体を介して伝熱用導体層に伝えられるので、平面コイル導体において発生した熱をより効率よく伝熱用導体層を介して放熱用導体層から基板の外部へ放熱することができる。

本発明のコイル内蔵基板（以下、基板ともいう。）を、添付図面を参照しつつ以下に詳細に説明する。図１は本発明のコイル内蔵基板の実施の形態の一例を示す図であり、図１（ａ）は本発明のコイル内蔵基板の断面図（図１（ｂ）に示すＢ−Ｂ’線で切断した縦断面図）、図１（ｂ）は図１（ａ）に示すＡ−Ａ’線で切断した断面図（横断面図）である。これらの図において、１は絶縁層、２はフェライト磁性体層、３は平面コイル導体、４は伝熱用導体層、５は放熱用導体層、６は配線層である。

図１に示す例においては、配線層６として、絶縁層１の外表面（基板の上面および下面）にはＩＣ等の半導体チップやチップ部品が搭載される搭載用電極６ｂおよび外部電気回路と電気的に接続される電極パッド６ｄが形成され、絶縁層１の内部には内部配線層６ａが形成されている。そして、内部配線層６ａ，搭載用電極６ｂ，電極パッド６ｄおよび平面コイル導体３は、絶縁層１あるいはフェライト磁性体層２を貫通した貫通導体６ｃを介して互いに接続されている。

本発明のコイル内蔵基板は、配線層６が形成された一対の絶縁層１・１およびこの一対の絶縁層１・１に挟持されたフェライト磁性体層２からなる基板と、フェライト磁性体層２内に形成された平面コイル導体３とを具備するコイル内蔵基板であって、平面視で平面コイル導体３の外側から基板の側面にかけて伝熱用導体層４が形成され、伝熱用導体層４は基板の側面に形成された放熱用導体層５に接続されていることを特徴とするものである。

本発明のコイル内蔵基板によれば、このような構成により、平面コイル導体３において発生した熱を伝熱用導体層４を介して放熱用導体層５から外部へ放熱することができる。その結果、搭載用電極６ｂに搭載したＩＣなどの電子部品が平面コイル導体３から発生する熱によって誤動作してしまうことを防止することができる。

本発明のコイル内蔵基板は、図１に示すように、上記構成において、平面コイル導体３の外周部に近接した複数の伝熱用導体層４が、平面コイル導体３の外周に沿って配置されていることが好ましい。この構成により、平面コイル導体３の外側の領域において、伝熱用導体層４が、平面コイル導体３の周りに発生した磁束が平面コイル導体３の外側の領域を通過するのを妨げることがないので、平面コイル導体３によるインダクタンスを低下させることなく平面コイル導体３において発生した熱を伝熱用導体層４を介して放熱用導体層５から外部へ放熱することができる。

このときの伝熱用導体層４と平面コイル導体３との距離は、平面コイル導体３において発生した熱をより効率よく伝熱用導体層４へ伝えるためにはできるだけ近い方が好ましいが、両者の間の電気的絶縁性を考慮すると、具体的には、15μｍ程度以上であることが好ましい。

また、伝熱用導体層４の形状は、平面コイル導体３による磁束の通過領域をできるだけ小さくしないためには、図１に示すような平面コイル導体３から基板の側面に向けて細長い形状のものがよいが、図２に図１と同様の断面図で示すように、放熱用導体層５に向けてその幅が広くなるような形状とすると、放熱用導体層５への伝熱がより効率よく行なわれるので好ましい。このとき、平面コイル導体３による発生する磁束の密度は平面視で基板の内部より外周部の方が粗になるので、伝熱用導体層４の幅を広げることによる磁束の通過領域の減少への影響は小さくてすむ。この場合の伝熱用導体層４の幅の広がりは、最大でも両側に45°の角度で広がるようにすれば、磁束の通過領域の減少を抑えつつ十分な熱伝導の向上が得られるので好ましい。

伝熱用導体層４の幅は、大きい方が放熱用導体層への伝熱効率がよいが、大きくなるにつれて磁束の通過を妨げることとなってしまうので、平面コイル導体３の寸法、平面コイル導体３に流れる電流の周波数や電流値、あるいはフェライト磁性体層２の透磁率により異なるが、平面コイル導体３のインダクタンスを低下させることなく平面コイル導体３において発生した熱を放熱用導体層５へ伝導させるには、伝熱用導体層４の平面コイル導体３に近接した部分の長さの総和が、伝熱用導体層４の平面コイル導体３に近接した部分をつないでできる平面コイル導体３を取り囲む線（図１に二点鎖線で示す仮想線Ｒ）の長さの８〜30％程度であるのが好ましい。

本発明のコイル内蔵基板を作製する場合に、矩形状のコイル内蔵基板を縦横に複数列配置して、いわゆる多数個取り配線基板の形態にして多数のコイル内蔵基板を効率よく容易に作製しようとする場合は、平面コイル導体３は平面視で最外周がフェライト磁性体層２の形状（基板の外形）に沿った矩形状で形成されるのが好ましい。このようにすることで、コイル内蔵基板の外寸を変えずに平面コイル導体３の長さを最大限長く形成することができるため、平面コイル導体３の長さに比例するインダクタンス値を大きいものとすることができる。

このように平面コイル導体３が矩形状の基板の外形に沿って矩形状に形成される場合は、図３に図１と同様の断面図で示すように、伝熱用導体層４を矩形状に形成された平面コイル導体３の角部の外側から矩形状の基板の角部の放熱用導体層５へと引き出すように設けるのが好ましい。平面コイル導体３の角部の外周における磁束密度は他の領域に比較して粗となるので、伝熱用導体層４によって磁束の通過領域を減少させることの影響は小さくてすむ。同様の理由で、矩形状の平面コイル導体３の角部に配置する伝熱用導体層４のみを他の位置に配置した伝熱用導体層４よりも幅の広いものとしてもよい。また、この場合も上述した理由により、図３に示すように、基板の角部の放熱用導体層５に向けてその幅が広くなるような形状とするのがより好ましい。

また、本発明のコイル内蔵基板は、例えば図４に図１と同様の断面図で示すように、上記構成において、伝熱用導体層４が、平面コイル導体３をその平面コイル導体３の外周に沿って取り囲む形状であることが好ましい。これにより、平面コイル導体３において発生した熱を、伝熱用導体層４により平面コイル導体３の外側の全周にわたって受け取ることができるので、より効率よく受け取り、より効率よく放熱用導体層５を介して基板の外部へ放熱することができる。さらに、平面コイル導体３からノイズが放射されたとしても、伝熱用導体層４が平面コイル導体３を取り囲む形状であることから、伝熱用導体層４がシールドとして機能してノイズを吸収することとなるので、平面コイル導体３から放射されたノイズによる配線層６への影響が抑えられ、搭載用電極６ｂに搭載されるＩＣをより安定して動作させることが可能なコイル内蔵基板を得ることができる。

この場合、伝熱用導体層４は、平面コイル導体３との間に磁束が通過できるような間隔を設けて配置される。この間隔は、平面コイル導体３の寸法、平面コイル導体３に流れる電流の周波数や電流値、あるいはフェライト磁性体層２の透磁率により異なるが、例えば、フェライト磁性体層２の透磁率が500の場合は0.1ｍｍ以上とすればよい。

また、本発明のコイル内蔵基板は、例えば図５に図１と同様の断面図で示すように、上記構成において、伝熱用導体層４が、端部が平面コイル導体３の外周部に近接した複数の突出部４ａを有することが好ましい。これにより、平面コイル導体３により近い複数の突出部４ａにおいてより効率よく平面コイル導体３から発生した熱を受け取ることができるので、伝熱用導体層４および放熱用導体層５を介してより効率よく外部へ放熱することができる。

このときの伝熱用導体層４の突出部４ａの端部と平面コイル導体３との距離は、平面コイル導体３において発生した熱をより効率よく伝熱用導体層４へ伝えるためにはできるだけ近い方が好ましいが、両者の間の電気的絶縁性を考慮すると、具体的には、50μｍ程度以上であることが好ましい。

突出部４ａの幅は、上述した複数の伝熱用導体層４を配置した場合の伝熱用導体層４の幅と同様の理由で、突出部４ａの平面コイル導体３に近接した部分の長さの総和が、突出部４ａの平面コイル導体３に近接した部分をつないでできる平面コイル導体３を取り囲む線（図５に示す二点鎖線の仮想線Ｒ）の長さの８〜30％程度であるのが好ましい。

突出部４ａは、図６に図１と同様の断面図で示すように、放熱用導体層５に向けてその幅が広くなるような形状とすると、伝熱用導体層４の外周部および放熱用導体層５への伝熱がより効率よく行なわれるので好ましい。このとき、平面コイル導体３による磁束の密度は平面視で基板の内部より外周部の方が粗になるので、突出部４ａの幅を広げることによる磁束の通過領域の減少への影響は小さくてすむ。この場合の広がりは、最大でも両側に45°の角度で広がるようにすれば、磁束の通過領域の減少を抑えつつ十分な熱伝導の向上が得られるので好ましい。

また、伝熱用導体層４の突出部４ａは、平面コイル導体３が矩形状の基板の外形に沿って矩形状に形成される場合は、図７に図１と同様の断面図で示すように、矩形状に形成された平面コイル導体３の角部の外側に設けるのが好ましい。平面コイル導体３の角部の外周における磁束密度は他の領域に比較して粗となるので、突出部４ａによって磁束の通過領域を減少させることの影響は小さくてすむ。同様の理由で、平面コイル導体３の角部の外側の突出部４ａのみを他の部位に配置する突出部４ａよりも大きくしてもよい。この場合も上述した理由により、突出部４ａを放熱用導体層５側に向けてその幅が広くなるような形状とするのがより好ましい。

また、本発明のコイル内蔵基板は、例えば図８および図９に図１と同様の断面図で示すように、上記構成において、伝熱用導体層４が、平面コイル導体３の外周部に近接して形成され、平面コイル導体３の外周に沿って配置された複数の開口部４ｂを有することが好ましい。これにより、平面コイル導体３により近い位置において平面コイル導体３の外側の全周にわたって熱を受け取ることができるとともに、複数の開口部４ｂにより平面コイル導体３の周りに発生した磁束が平面コイル導体３の外側の領域を通過するのを妨げることがないので、平面コイル導体３のインダクタンスを低下させることなく、平面コイル導体３から発生した熱をより効率よく外部へ放熱することができる。

また、平面コイル導体３に近接した位置に伝熱用導体層４が位置するので、平面コイル導体３の最外周の導体周りに沿った小さい磁束が発生しにくく、平面コイル導体３の最外周から最内周にかけて、平面コイル導体３の全体の周囲に大きい磁束が発生しやすくなることとなり、平面コイル導体３の内周と外周との間に磁束が集中することにより生じる磁束の部分飽和を抑制し、重畳特性の低下を抑制することができる。

このときの伝熱用導体層４と平面コイル導体３との距離は、平面コイル導体３において発生した熱をより効率よく伝熱用導体層４へ伝えるためにはできるだけ近い方が好ましいが、両者の間の電気的絶縁性を考慮すると、具体的には、50μｍ程度以上であることが好ましい。

開口部４ｂの平面コイル導体３の外周に沿った方向の長さは、上述した複数の伝熱用導体層４を配置した場合の伝熱用導体層４の幅と同様の理由で、開口部４ｂの平面コイル導体３側の長さの総和が、開口部４ｂの平面コイル導体３側の部分をつないでできる平面コイル導体３を取り囲む線（図１および図５の仮想線Ｒと同様の線）の長さの70〜92％程度であるのが好ましい。

伝熱用導体層４の開口部４ｂの幅（平面コイル導体３から基板の側面に向かう方向の長さ）は、平面コイル導体３の寸法、平面コイル導体３に流れる電流の周波数や電流値、あるいはフェライト磁性体層２の透磁率により異なるが、例えば、フェライト磁性体層２の透磁率が500の場合は0.1ｍｍ以上とすればよい。

開口部４ｂの伝熱用導体層４内における位置は、磁束の通過を大きく妨げないようにするためには、伝熱用導体層４の内周端からの距離ができるだけ小さい方が好ましい。導体ペーストをスクリーン印刷で印刷することにより伝熱用導体層４を形成するような場合は、その形成の容易性を考慮すると50μｍ以上であるのが好ましく、平面コイル導体３の寸法、平面コイル導体３に流れる電流の周波数や電流値、あるいはフェライト磁性体層２の透磁率により異なるが、この程度の距離があれば、平面コイル導体３の最外周から最内周にかけて平面コイル導体３の全体の周囲に大きい磁束が発生しやすくなる。

平面コイル導体３の外周部に近接して平面コイル導体３を取り囲むように形成された伝熱用導体層４に開口部４ｂを複数設けることにより、伝熱用導体層４の複数の開口部４ｂの間の部分が、平面コイル導体３において発生した熱を平面コイル導体３に近接した内周部から放熱用導体層５が接続された外周部へと伝導させるための伝熱経路となる。よって、上述したのと同様の理由から、この伝熱経路の幅が放熱用導体層５に向けて広くなるように、開口部４ｂの形状を、例えば図９（ｂ）に示すような平行四辺形や台形のような形状するのが好ましい。また、上述したのと同様の理由で、図８（ｂ）に示すように矩形状の平面コイル導体３の角部の外側の伝熱経路を大きくしたり、平面コイル導体３の角部の外側のみに伝熱経路を設けるように４つの開口部４ｂを配置したりしてもよい。

平面コイル導体３は、１層で構成してもよいが、図１（ａ）に示すように上下に複数設けると、大きなインダクタンスを得るためのコイルの巻き数を確保しつつ平面方向の大きさを小型にすることができるので好ましい。このような場合は、上下に位置する平面コイル導体３・３のそれぞれの外側に伝熱用導体層４が形成される。

また、平面コイル導体３が矩形状の基板の外形に沿って矩形状に形成される場合は、図８（ｂ）または図９（ｂ）に示すように、矩形状の平面コイル導体３の角部を、複数の屈曲部を有する形状または曲線状に曲がっている形状とすると、平面コイル導体３と絶縁層１に形成された接地導体層等の配線層６とが対向する面積が小さくなり、平面コイル導体３と配線層６との間のキャパシタンスが小さくなることで、より高周波まで安定したインダクタンス値が得られ、また、平面コイル導体３の角部が電流の集中しにくい形状となることで電界の集中が低減し、平面コイル導体３からのノイズ放射を削減することができるので好ましい。

また、本発明のコイル内蔵基板は、例えば図10に図１と同様の断面図で示すように、上記構成において、フェライト磁性体層２より熱伝導率の大きい伝熱用絶縁層７が、平面コイル導体３および伝熱用導体層４に接続されて形成されていることが好ましい。このような構成により、フェライト磁性体層より熱伝導率の大きい伝熱用絶縁層７によって平面コイル導体３から伝熱用導体層４へ伝熱することができるので、平面コイル導体３において発生した熱を伝熱用導体層４を介して放熱用導体層５からより効率よく外部に放熱することができる。伝熱用絶縁層７は絶縁体であることから、平面コイル導体３に直接接続されるので、平面コイル導体３において発生した熱を伝熱用導体層４および放熱用導体層５へ効率よく伝えることができるとともに、平面コイル導体３の周りに発生した磁束を吸収してしまうことがないので、磁束の通過を大きく妨げることがなくインダクタンスを大きく低下させてしまうことがない。

また、本発明のコイル内蔵基板は、例えば図11に図１と同様の断面図で示すように、上記構成において、平面コイル導体３が複数巻きであり、伝熱用絶縁層７が隣接する外周と内周の平面コイル導体３間にも形成されていることが好ましい。このような構成により、内周の平面コイル導体３において発生した熱を外周と内周の平面コイル導体３間に形成した伝熱用絶縁層７を介して外周の平面コイル導体３へ伝え、さらに平面コイル導体３および伝熱用導体層４に接続されて形成された伝熱用絶縁層７を介して放熱用導体層５へ伝えることができるので、より効率よく平面コイル導体３に発生した熱を外部へ放熱することができる。

さらに、隣接する外周と内周の平面コイル導体３間にフェライト磁性体層２に比較して透磁率の小さい伝熱用絶縁層７が存在することから、平面コイル導体３に流れる電流が大きい場合であっても、磁束が隣接する外周と内周の平面コイル導体３間を通過しにくいので、隣接する外周と内周の平面コイル導体３間において漏れ磁束が発生しにくくなり、これにより磁気飽和が抑制され、重畳特性の低下を抑制することができる。

また、本発明のコイル内蔵基板は、例えば図12に図１と同様の断面図で示すように、上記構成において、平面コイル導体３が複数巻きであり、伝熱用絶縁層７が平面視で平面コイル導体３の形成領域の全域で重なって平面コイル導体３に接続されていることが好ましい。このような構成により、平面コイル導体３において発生した熱は平面コイル導体３の外周から内周にいたるまで全域にわたって直接、伝熱用絶縁層７に伝えられるので、平面コイル導体３において発生した熱をより効率よく伝熱用絶縁層７および伝熱用導体層４を介して放熱用導体層５から基板の外部へ放熱することができる。

さらに、隣接する外周と内周の平面コイル導体３間に伝熱用絶縁層７を形成しない場合でも、平面視で隣接する外周と内周の平面コイル導体３間にフェライト磁性体層２に比較して透磁率の小さい伝熱用絶縁層７が存在することから、隣接する外周と内周の平面コイル導体３間を磁束が通過しにくいので、隣接する外周と内周の平面コイル導体３間において漏れ磁束が発生しにくくなり、これにより磁気飽和が抑制され、重畳特性の低下を抑制することができる。

図12に示すように、伝熱用絶縁層７を平面視で平面コイル導体３の形成領域の全域で重ねて平面コイル導体３に接続するとともに、平面コイル導体３の隣接する外周と内周との間および上下の平面コイル導体３の間にも伝熱用絶縁層７を形成してもよいことはいうまでもない。このような構成は、コイル内蔵基板を製造する過程において、フェライト磁性体層２となるグリーンシート上に形成された平面コイル導体３となる平面コイル導体パターン上に絶縁層ペーストを塗布することにより容易に形成することができ、その後の積層工程において平面コイル導体３の隣接する外周と内周との間等に空隙が発生しにくくなるのでよい。

伝熱用絶縁層７を平面視で平面コイル導体３の形成領域の全域で重ねて平面コイル導体３に接続する場合は、平面コイル導体３の内側の部分や伝熱用導体層４と重なる部分まで、すなわち最大で基板内の全域に伝熱用絶縁層７が重なるようにしてもよい。このようにすると、コイル内蔵基板を製造する過程において、例えば伝熱用絶縁層７の形成をペーストを塗布することにより行なう際に、平面コイル導体３のパターン形状に合わせたスクリーン製版を用意したり、位置合わせをしたりする手間を省くことができ、また平面コイル導体３のパターンおよび伝熱用絶縁層７のパターンが形成されたグリーンシートを積層する際に、平面コイル導体３のパターンと伝熱用絶縁層７のパターンが形成された部分といずれも形成されていない部分との段差ができてしまうことがないので、グリーンシート積層体の内部に空隙が発生してしまうことを防止することができる。

また、図12に示すように、伝熱用絶縁層７が比較的広い面積の場合は、伝熱用絶縁層７に平面コイル導体３の外周に沿って配置された複数の開口部７ａを形成することが好ましい。上述したように伝熱用絶縁層７は導体ではないので、伝熱用絶縁層７により磁束の通過を完全に妨げてしまうことはないが、複数の開口部７ａにより、平面コイル導体３の周りに発生した磁束が平面コイル導体３の外側の領域をより通過しやすくなるので、インダクタンスの低下をより抑えることができるとともに、複数の開口部７ａの間の部分が平面コイル導体３において発生した熱を放熱用導体層５へと伝導させるための伝熱経路となるので、平面コイル導体３において発生した熱を外部へ放熱することができる。

伝熱用絶縁層７の開口部７ａの幅（平面コイル導体３から基板の側面に向かう方向の長さ）は、平面コイル導体３の寸法、平面コイル導体３に流れる電流の周波数や電流値、あるいはフェライト磁性体層２の透磁率により異なるが、例えば、フェライト磁性体層２の透磁率が500の場合は0.1ｍｍ以上とすればよい。開口部７ａの平面コイル導体３の外周に沿った方向の長さは、開口部７ａの平面コイル導体３側の長さの総和が平面コイル導体３の外周の長さの95％以下であるのが好ましい。これより大きいと伝熱用絶縁層７の平面コイル導体３から放熱用導体層５への伝熱経路が小さくなりすぎてしまうので、放熱効率が低下してしまうからである。

開口部７ａの伝熱用絶縁層７内における位置は、磁束の通過を大きく妨げないようにするためには、平面コイル導体３の外周からの距離ができるだけ小さい方が好ましく、開口部７ａが平面コイル導体３の外周に接しているのが好ましい。図10や図11に示すように伝熱用絶縁層７が平面コイル導体３の側方で接続されている場合は、平面コイル導体３で発生した熱を平面コイル導体３の外周の全域で伝熱用絶縁層７が受け取るようにする方が放熱性の観点からは好ましいので、平面コイル導体３から50μｍ〜200μｍ程度外側に開口部７ａを設けるとよい。また、平面コイル導体３の寸法、平面コイル導体３に流れる電流の周波数や電流値、あるいはフェライト磁性体層２の透磁率により異なるが、平面コイル導体３の外周から開口部７ａまでの間にこの程度の距離があれば、平面コイル導体３の最外周から最内周にかけて平面コイル導体３の全体の周囲に大きい磁束が発生しやすくなる。

平面コイル導体３が矩形状の基板の外形に沿って矩形状に形成される場合は、図12（ｂ）に示すように、平面コイル導体３の外側の領域において、平面コイル導体３の角部の外側以外の領域に伝熱用絶縁層７の開口部７ａを形成するのが好ましい。すなわち、平面コイル導体３から伝熱用導体層４への伝熱経路となる部分を平面コイル導体３の角部の外側のみに設けるのが好ましい。平面コイル導体３の角部の外周における磁束密度は他の領域に比較して粗となるので、フェライト磁性体層２に比較して透磁率の小さい伝熱用絶縁層７による磁束の通過への影響は小さくてすむ。同様の理由で、図13に図１と同様の断面図で示すように、矩形状の平面コイル導体３の角部に配置する伝熱経路が他の位置に配置した伝熱経路よりも幅が広くなるように開口部７ａを配置してもよい。

また、図12（ｂ）および図13（ｂ）に示すように、開口部７ａの形状を、伝熱用絶縁層７における平面コイル導体３から伝熱用導体層４への伝熱経路が放熱用導体層５に向けてその幅が広くなるような形状とすると、伝熱用導体層４への伝熱がより効率よく行なわれるので好ましい。このとき、平面コイル導体３において発生する磁束の密度は平面視で基板の内部より外周部の方が粗になるので、伝熱用絶縁層７の幅を広げることによる磁束の通過領域の減少への影響は小さくてすむ。この場合の伝熱用絶縁層７の幅の広がりは、最大でも両側に45°の角度で広がるようにすれば、磁束の通過領域の減少を抑えつつ十分な熱伝導の向上が得られるので好ましい。

また、図13に示すように、平面コイル導体３が上下に複数設けられる場合は、伝熱用絶縁層７を上下に位置する平面コイル導体３間に形成してもよい。このようにすると、平面コイル導体３から発生した熱を、平面コイル導体３の外周から内周にいたるまで全域にわたって直接、伝熱用絶縁層７に伝えられる上に、平面コイル導体３で発生した熱を伝熱用絶縁層７が形成されたコイル内蔵基板の厚み方向における内部に誘導した後に、放熱用導体層５が形成されたコイル内蔵基板の側面から外部へ放熱することができる。したがって、平面コイル導体３において発生した熱をより効率よく放熱用導体層５へ伝えるとともに、絶縁層１の方向すなわちＩＣなどの電子部品が搭載されたコイル内蔵基板の主面方向への伝熱を抑制することができるため、コイル内蔵基板に搭載されたＩＣなどの電子部品が平面コイル導体３から発生する熱によって誤動作してしまうことをより効果的に防止することができる。

さらに、図13に示す例では隣接する外周と内周の平面コイル導体３間に伝熱用絶縁層７を形成しているが、これを形成しない場合でも、平面視で隣接する外周と内周の平面コイル導体３間にフェライト磁性体層２に比較して透磁率の小さい伝熱用絶縁層７が存在することとなるので、隣接する外周と内周の平面コイル導体３間を磁束が通過しにくく、隣接する外周と内周の平面コイル導体３間において漏れ磁束が発生しにくくなり、これにより磁気飽和が抑制され、重畳特性の低下を抑制することができる。また、上下の平面コイル導体３・３間においても同様に漏れ磁束が発生しにくくなるので、磁気飽和が抑制され、さらに重畳特性の低下が抑制される。

図10〜図13に示す例は、伝熱用導体層４の形状が図４に示すような例に伝熱用絶縁層７を形成したものであるが、伝熱用導体層４が図１〜図３および図５〜図９に示すような形状の場合でも同様に、平面コイル導体３および伝熱用導体層４に接続して伝熱用絶縁層７を形成すればよい。

図14および図15は、本発明のコイル内蔵基板の実施の形態の他の一例を示す図であり、それぞれの図の（ａ）は本発明のコイル内蔵基板の断面図（（ｂ）に示すＢ−Ｂ’線で切断した縦断面図）、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ’線で切断した断面図（横断面図）であり、８は伝熱用貫通導体である。図14および図15に示すように、平面コイル導体３・３および伝熱用導体層４・４が、間にフェライト磁性体層２を介して上下に複数設けられる場合には、上下に位置する伝熱用導体層４・４の少なくとも一方に、それらの間のフェライト磁性体層２を貫通する方向に形成された伝熱用貫通導体７が接続されるのが好ましい。これにより、平面コイル導体３において発生しフェライト磁性体層２に伝わった熱は伝熱用貫通導体８を介して伝熱用導体層４・４に伝えられるので、平面コイル導体３・３において発生した熱をより効率よく伝熱用導体層４・４を介して放熱用導体層５から基板の外部へ放熱することができる。

また、伝熱用貫通導体８は上下に位置する伝熱用導体層４・４（平面コイル導体３・３）の間のフェライト磁性体層２内に形成されているので、平面コイル導体３・３において発生した熱は、コイル内蔵基板の厚み方向における内部側へ誘導されやすくなり、絶縁層１・１の方向すなわちＩＣなどの電子部品が搭載されたコイル内蔵基板の主面方向への伝熱を抑制することができるため、コイル内蔵基板に搭載されたＩＣなどの電子部品が平面コイル導体３・３から発生する熱によって誤動作してしまうことをより効果的に防止することができる。

伝熱用貫通導体８は、平面コイル導体３・３にできるだけ近い方が平面コイル導体３・３において発生した熱を効率よく伝熱用導体層４・４へ伝えることができるので、図14および図15に示す例のように、伝熱用導体層４・４の内周に沿って配置して接続するのが好ましい。図14および図15に示す例は図８に示す例に伝熱用貫通導体８を加えた例であるが、同様の図４〜図７および図９に示す例のような、伝熱用導体層４・４が平面コイル導体３・３を取り囲むような形状の場合は、同様に伝熱用導体層４・４の内周に沿って複数の伝熱用貫通導体８を配列して接続すればよい。図１〜図３に示す例のような、複数の伝熱用導体層４が平面コイル導体３の外周に沿って配置されている場合は、フェライト磁性体層２に伝わった熱をより効率よく伝熱用導体層４へ伝えるために、各伝熱用導体層４の平面コイル導体３の外周部に近接した辺だけでなく、放熱用導体層５に接続された辺以外の全ての辺に沿って配置して接続するのが好ましい。

また、外辺や内周に沿った位置に、また外辺や内周に沿った１列だけに限らず、伝熱用導体層４の他の位置に伝熱用貫通導体８を接続してもよい。例えば、伝熱用導体層４が平面コイル導体３を取り囲むような形状の場合であれば、伝熱用貫通導体８をいわゆる千鳥配列で２列に、あるいはそれ以上の列数で配列することにより、上下の平面コイル導体３・３に挟まれたフェライト磁性体層２から放熱用導体層５側を見たとき、隙間なく伝熱用貫通導体８を配置することができ、より効率よく伝熱用貫通導体８を介して伝熱用導体層４へと熱を伝えることができる。

また、図８および図９に示す例のような、伝熱用導体層４が平面コイル導体３の外周部に近接して形成され、平面コイル導体３の外周に沿って配置された複数の開口部４ｂを有する形状で、その内周に沿って伝熱用貫通導体８を配置して接続した場合（例えば図14に示す例）には、伝熱用貫通導体８が存在することにより、上下に位置する平面コイル導体３・３それぞれの周りに発生した磁束が上下の平面コイル導体３・３間を通過することを妨げるので、上下の平面コイル導体３・３全体の周囲に磁束が発生することとなり、上下の平面コイル導体３・３の間に磁束が集中することにより生じる磁束の部分飽和を抑制し、重畳特性の低下を抑制することができる。

図14および図15に示す例では、伝熱用貫通導体８は、上下の伝熱用導体層４・４間のフェライト磁性体層２の全てを貫通して上下の伝熱用導体層４・４の両方に接続されているが、必ずしも上下の伝熱用導体層４・４間のフェライト磁性体層２の全てを貫通していなくてもよく、また上下の伝熱用導体層４・４の少なくとも一方に接続されていればよい。例えば、上下の伝熱用導体層４・４間のフェライト磁性体層２が３層からなる場合は、伝熱用貫通導体８が上の（または下の）２層のみを貫通して上の（または下の）伝熱用導体層４のみに接続されていてもよいし、３層のフェライト磁性体層２のうち、上下の各１層のみを貫通しそれぞれ上下の伝熱用導体層４・４に接続されていてもよい。図14および図15に示す例のように、伝熱用貫通導体８が上下の伝熱用導体層４・４間のフェライト磁性体層２の全てを貫通していると、平面コイル導体３で発生した熱を受ける面積がより大きくなり、フェライト磁性体層２に伝わった熱を伝熱用貫通導体８を介して伝熱用導体層４へより効率よく伝えることができるので好ましい。

伝熱用貫通導体８の横断面形状は、図14（ｂ）に示したような円形だけでなく、三角形や四角形またはそれ以上の多角形および楕円形状等であってもよく、特に制限はない。伝熱用貫通導体８の横断面形状を、伝熱用導体層４の外辺や内周に沿って細長い形状、例えば長方形や図15（ｂ）に示すような楕円形にするのが好ましい。このような形状とすることにより、平面コイル導体３で発生した熱を受ける面積がより大きくなり、フェライト磁性体層２に伝わった熱を伝熱用貫通導体８を介して伝熱用導体層４へより効率よく伝えることができる。

また、図15（ａ）に示す例のように、伝熱用貫通導体８を基板の主面（下面）まで延ばして（図15（ａ）に示す８ａ部分を形成して）、基板の主面（下面）まで延ばした放熱用導体層５や基板の主面（下面）に形成された電極パッド６ｄ等の配線層６に接続してもよい。このようにすることで、放熱用導体層５への伝熱経路が増大し、より効率よく放熱することができる。この場合の、下側の伝熱用導体層４より下のフェライト磁性体層２内に位置する伝熱用貫通導体８ａの横断面形状は、伝熱用導体層４の外辺や内周に沿って細長い形状とすると、平面コイル導体３の周りに発生した磁束の通過を妨げてしまうので、伝熱用導体層４の外辺や内周に沿った方向の幅の小さい、円形や正方形が好ましく、磁束の通過を妨げることなく基板の主面方向へより効率よく伝熱するには、平面コイル導体３の内側の領域の中心に向かって細長い長方形や楕円形にして横断面積を大きくするのがより好ましい。そして、さらに図15（ｂ）に示すように、伝熱用貫通導体８ａの横断面積をフェライト磁性体層２側より基板の主面側の方を大きく（下側の絶縁層１内で大きく）すると、伝熱用貫通導体８ａ内の基板の主面（下面）側への伝熱の熱抵抗がより小さくなり、より効率よく伝熱することができるので好ましい。

平面コイル導体３のフェライト磁性体層２内の基板の厚み方向の位置については、平面コイル導体３と絶縁層１との間のフェライト磁性体層２の厚みが、平面コイル導体３の周りに発生する磁束が通過するのに必要な厚みがあるような位置であればよい。平面コイル導体３の寸法、平面コイル導体３に流れる電流の周波数や電流値、あるいはフェライト磁性体層２の透磁率により異なるが、例えば、フェライト磁性体層２の透磁率が500の場合は、平面コイル導体３と絶縁層１との間のフェライト磁性体層２の厚みを0.1ｍｍ以上とすればよい。また、平面コイル導体３を上下に複数設ける場合の、上下の平面コイル導体３・３間の距離は、上下の平面コイル導体３間で絶縁が保たれる距離であればよく、フェライト磁性体層２や伝熱用絶縁層７により異なるが、50μｍ程度以上あればよい。

放熱用導体層５は、図１〜図15に示すように、基板の側面に伝熱用導体層４に接続されて形成される。平面コイル導体３の外周部に近接した複数の伝熱用導体層４を設ける場合は、図１（ｂ）に示すように複数の伝熱用導体層４それぞれに対応するように複数設けてもよいが、図２（ｂ）および図３（ｂ）に示すように、基板の側面の全周にわたって設けることにより、放熱面積を大きくしてより効率よく放熱できるようにするのが好ましい。また、このようにすると、平面コイル導体３からノイズが放射されたとしても、放熱用導体層５が平面コイル導体３を取り囲む形状であることから、放熱用導体層５がシールドとして機能してノイズを吸収することとなるので、平面コイル導体３から放射されたノイズによる配線層６への影響が抑えられ、搭載用電極６ｂに搭載されるＩＣをより安定して動作させることが可能なコイル内蔵基板を得ることができる。伝熱用導体層４が平面コイル導体３を外周に沿って取り囲む形状である場合は、放熱用導体層５を基板の側面の全周にわたって設け、全周にわたって伝熱用導体層４と接続すればよいが、上下の絶縁層１・１に形成された配線層６を接続するための配線層を基板の側面に形成する場合は、その配線層と絶縁されるように複数に分けて形成してもよい。この場合の伝熱用導体層４も、この配線層が形成された部分では側面まで形成せず、この配線層とは絶縁されるようにする。

また、放熱用導体層５は、基板厚み方向の大きさも特に制限されるものでなく、図１（ａ）に示すようにフェライト磁性体層２の側面だけでなく、図８（ａ）に示すように絶縁層１の側面にかけて、さらには図３（ａ）および図９（ａ）に示すように基板の主面（下面）にかけて形成してもよい。平面コイル導体３に対するシールドとしても機能させるという観点からは、少なくとも基板を側面視して平面コイル導体３と重なるように、例えばフェライト磁性体層２の側面の全面に形成されるのが好ましい。放熱性の観点からは、その面積が大きいほど効率よく放熱できるので、できるだけ大きい方が好ましい。また、下方の絶縁層１の側面やさらに下面にかけて形成すると、基板を外部回路基板に半田等の接合材を用いて接合することが可能となるので、熱容量の大きい外部回路基板へ伝熱して放熱することにより放熱効率を向上させることができ、また外部回路基板との接合面積が大きくなり、接合強度および実装信頼性も向上させることができるので好ましい。

また、放熱用導体層５は、その厚みを配線層６や平面コイル導体３に比較して厚くすることで、より放熱性を向上させることができる。例えば、配線層６や平面コイル導体３の厚みが通常10μｍ程度で形成されるのに対して、より厚く、例えば20μｍ以上の厚みにするとよい。

さらに、放熱用導体層５は、その表面粗さを搭載用電極６ｂや電極パッド６ｄに比較して大きくすることで、表面積を大きくして放熱性を向上させることができる。例えば、搭載用電極６ｂや電極パッド６ｄの表面粗さ（算術平均粗さ：Ｒａ）が通常１〜５μｍ程度であるのに対して、20μｍ程度以上の表面粗さに、またはそれ以上のレベルの凹凸のある形状するとよい。

絶縁層１は、その表面や内部に形成される配線層６や絶縁層１に挟持されて形成されるフェライト磁性体層２および平面コイル導体３とともに800〜1000℃の温度で同時焼成された絶縁体粉末の焼結体から成るものであり、配線層６のインダクタンスが高くなることを抑制するという観点からは、非磁性フェライトやガラスセラミックス等の非磁性絶縁体から成るものが好ましい。絶縁層１は、絶縁体粉末および有機バインダーを主成分とする絶縁層１用グリーンシートを製作し、この絶縁層１用グリーンシートを必要な配線展開ができるだけの枚数積層した後、800〜1000℃の温度で焼成することにより作製される。

平面コイル導体３の上下に位置する絶縁層１の厚みは、平面コイル導体３の寸法、平面コイル導体３に流れる電流の周波数や電流値、あるいはフェライト磁性体層２の透磁率により異なるが、例えば、フェライト磁性体層２の透磁率が500の場合は0.1ｍｍ以上とすればよい。

絶縁層１が非磁性フェライトから成る場合は、Ｚｎ系フェライトやＣｕ系フェライトを用いればよい。中でも、Ｘ−Ｆｅ_２Ｏ_４（ＸはＣｕ，Ｚｎ）として示される正スピネル構造の固溶体であるＣｕ−Ｚｎ系フェライトが好適である。

Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトの場合であれば、その組成比は焼結体としてＦｅ_２Ｏ_３を50〜70質量％，ＣｕＯを５〜20質量％，ＺｎＯを20〜35質量％とすると、1000℃以下の低温で焼結密度5.0ｇ／ｃｍ^３以上の高密度焼成が可能であり、かつ、焼成後の非磁性フェライト層は低温度域でも非磁性であるので好ましい。Ｆｅ_２Ｏ_３はフェライトの主成分であり、その割合が50質量％未満であると磁性が発生する傾向があり、70質量％より多いと焼結密度の低下により機械的強度が低下する傾向がある。ＣｕＯは焼結温度の低温化のために重要な要素であり、ＣｕＯが低温で液相を形成することにより焼結を促進させる効果を用いて、磁気特性を損なわずに800〜1000℃の低温で焼成することができる。このことからその割合が５質量％未満であると、配線層６と同時に800〜1000℃で焼成を行なうと焼結密度が不十分になり、機械強度が不足する傾向があり、20質量％より多いとキュリー温度が上がり、低温領域で磁性が発生する傾向がある。ＺｎＯは非磁性フェライトを非磁性にするために重要な要素であり、その割合が20質量％未満であると焼結密度の低下により機械的強度が低下する傾向があり、35質量％より多いと磁性が発生する傾向がある。

また、絶縁層１が非磁性フェライトから成る場合は、非磁性フェライトの粉末に軟化点の低いガラスを加えて低温焼成したものであってもよい。このときのガラスとしては、例えばＳｉＯ_２−Ｂ_２Ｏ_３系，ＳｉＯ_２−Ｂ_２Ｏ_３−Ａｌ_２Ｏ_３系，ＳｉＯ_２−Ｂ_２Ｏ_３−Ａｌ_２Ｏ_３−ＭＯ系（但し、ＭはＣａ，Ｓｒ，Ｍｇ，ＢａまたはＺｎを示す），ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３−Ｍ^１Ｏ−Ｍ^２Ｏ系（但し、Ｍ^１及びＭ^２は同じまたは異なってＣａ，Ｓｒ，Ｍｇ，ＢａまたはＺｎを示す），ＳｉＯ_２−Ｂ_２Ｏ_３−Ａｌ_２Ｏ_３−Ｍ^１Ｏ−Ｍ^２Ｏ系（但し、Ｍ^１及びＭ^２は上記と同じである），ＳｉＯ_２−Ｂ_２Ｏ_３−Ｍ^３ _２Ｏ系（但し、Ｍ^３はＬｉ，ＮａまたはＫを示す），ＳｉＯ_２−Ｂ_２Ｏ_３−Ａｌ_２Ｏ_３−Ｍ^３ _２Ｏ系（但し、Ｍ^３は上記と同じである），Ｐｂ系ガラス，Ｂｉ系ガラス等を用いることができ、ガラスの軟化点が600℃以下であることがフェライトの焼結を阻害しないうえで望ましい。

絶縁層１がガラスセラミックスから成る場合は、絶縁体粉末は上記のようなガラスの粉末とフィラー粉末との混合物の焼結体から成り、フィラー粉末としては、例えばＡｌ_２Ｏ_３，ＳｉＯ_２，ＺｒＯ_２とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物、ＴｉＯ_２とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物，Ａｌ_２Ｏ_３およびＳｉＯ_２から選ばれる少なくとも１種を含む複合酸化物（例えばスピネル，ムライト，コージェライト）等のセラミック粉末が挙げられる。

配線層６は、Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｐｔ，Ａｇ−Ｐｄ合金およびＡｇ−Ｐｔ合金等の低抵抗金属の粉末の焼結体であるメタライズ金属からなるものであり、絶縁層１用グリーンシートに配線層６用導体ペーストを印刷することにより配線パターンを形成しておき、絶縁層１用グリーンシートと同時焼成することにより形成される。

フェライト磁性体層２は、強磁性フェライトであるＮｉ−Ｚｎ系フェライト，Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト，Ｍｇ−Ｚｎ系フェライト，Ｎｉ−Ｃｏ系フェライト等の磁性フェライト粉末の焼結体であるが、Ｘ−Ｆｅ_２Ｏ_４（ＸはＣｕ，Ｎｉ，Ｚｎ）として示される逆スピネル構造の固溶体であるＮｉ−Ｚｎ系フェライトが高周波帯域で十分に高い透磁率を得るのに好ましい。

Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトの場合であれば、その組成比は焼結体としてＦｅ_２Ｏ_３を63〜73質量％，ＣｕＯを５〜10質量％，ＮｉＯを５〜12質量％，ＺｎＯを10〜23質量％とすると、1000℃以下の低温で焼結密度5.0ｇ／ｃｍ^３以上の高密度焼成が可能であり、かつ高周波帯域で十分に高い透磁率を得ることができるので好ましい。Ｆｅ_２Ｏ_３はフェライトの主成分であり、その割合が63質量％未満であると十分な透磁率が得られない傾向があり、73質量％より多いと焼結密度の低下により機械的強度が低下する傾向がある。ＣｕＯは焼結温度の低温化のために重要な要素であり、ＣｕＯが低温で液相を形成することにより焼結を促進させる効果を用いて、磁気特性を損なわずに800〜1000℃の低温で焼成することができる。このことから、その割合が５質量％未満であると、配線層６や平面コイル導体３と同時に800〜1000℃で焼成を行なうと焼結密度が不十分になり、機械強度が不足する傾向があり、10質量％より多いと、磁気特性の低いＣｕＦｅ_２Ｏ_４の割合が多くなるため磁気特性を損ないやすくなる傾向がある。ＮｉＯはフェライト磁性体層２の高周波域における透磁率を確保するために含有させる。ＮｉＦｅ_２Ｏ_４は高周波域まで共振による透磁率の減衰を起こさず、高周波域での透磁率を比較的高い値に維持することができるが、初期透磁率は低いという特性をもつため、５質量％未満であると10ＭＨｚ乃至それ以上の高周波域での透磁率が低下する傾向があり、12質量％より多いと初期透磁率が低下する傾向にある。ＺｎＯはフェライト磁性体層２の透磁率向上のために重要な要素であり、フェライト組成のうち10質量％未満であると透磁率が低くなり、逆に23質量％より多くても磁気特性が悪くなる傾向がある。

フェライト磁性体層２は、絶縁層１に用いられる絶縁層用グリーンシートと同様の手法で形成されたフェライト磁性体層２用グリーンシートを用いることで作製される。

平面コイル導体３は、配線層６と同様に金属粉末の焼結体であるメタライズ金属層からなるものであり、フェライト磁性体層２用グリーンシートの表面に平面コイル導体３用導体ペーストを印刷することによりコイルパターンを形成し、さらにその上にフェライト磁性体層２用グリーンシートを積層して同時焼成することにより、フェライト磁性体層２に埋設されて形成される。平面コイル導体３が上下に複数重ねて形成される場合は、コイルパターンおよび貫通導体パターンが形成されたフェライト磁性体層２用グリーンシートを複数積層した上にさらにフェライト磁性体層２用グリーンシートを積層すればよい。

平面コイル導体３の作製に用いられる金属粉末は、配線層６と同様のＣｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｐｔ，Ａｇ−Ｐｄ合金およびＡｇ−Ｐｔ合金等の低抵抗金属の粉末を用いる。これにより、平面コイル導体３の電気抵抗が小さくなり、平面コイル導体３の発熱そのものを抑えることができる。

伝熱用絶縁層７は、絶縁層１やフェライト磁性体層２および平面コイル導体３や配線層６とともに800〜1000℃の温度で同時焼成された絶縁体粉末の焼結体から成るものであり、フェライト磁性体層２より熱伝導率の大きいものである。フェライト磁性体層２より熱伝導率が大きいものであれば、絶縁層１と同じものを用いてもよい。フェライト磁性体層２の熱伝導率が３Ｗ／（ｍ・Ｋ）〜４Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度であるので、伝熱用絶縁層７の熱伝導率は６Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度以上のものであれば、平面コイル導体３で発生した熱が伝熱用絶縁層７内をより伝熱しやすくなるので好ましい。

伝熱用絶縁層７は、伝熱用絶縁層用の絶縁体粉末および有機バインダーを主成分とする伝熱用絶縁層７用グリーンシートを製作し、この伝熱用絶縁層７用グリーンシート上に平面コイル導体３となる平面コイル導体パターンを形成したり、平面コイル導体パターンが形成されたフェライト磁性体層２用グリーンシート上に積層したり、あるいは、伝熱用絶縁層７用の絶縁体粉末，有機バインダーおよび溶剤を主成分とする伝熱用絶縁層７用ペーストを製作し、フェライト磁性体層２用グリーンシート上に形成された平面コイル導体パターンに接続されるように、または重なるように、伝熱用絶縁層７用ペーストをスクリーン印刷法やグラビア印刷法等の印刷法で所定パターンに印刷して、絶縁層１用およびフェライト磁性体層２用グリーンシートとともに800〜1000℃の温度で焼成することにより作製される。

伝熱用絶縁層７用の絶縁体粉末は、絶縁層１に用いるガラスの粉末およびフィラー粉末と同様のものを用いればよく、フィラー粉末として、例えばＡｌＮ，Ｓｉ_３Ｎ_４，ＳｉＣ，ＢＮ等のセラミック粉末を用いると熱伝導率のより高いものが得られるので好ましい。また、ガラス粉末としては結晶化ガラスがより高熱伝導率となるので好ましい。ＡｌＮ等の非酸化物セラミックスをフィラーとして用いると、焼成中にガラスと非酸化物セラミックフィラーとが反応し、非酸化物セラミックフィラーが分解してガスが発生することにより熱伝導率が低下してしまいやすいので、希土類元素含有珪酸系ガラスやオキシナイドガラスを用いるのが好ましい。希土類元素含有珪酸系ガラスは、ＲＥ_２Ｏ_３（希土類酸化物）を１〜30質量％，ＳｉＯ_２を10〜55質量％，Ａｌ_２Ｏ_３を３〜35質量％，ＺｎＯおよび／またはＭｇＯを５〜30質量％，Ｂ_２Ｏ_３を０〜25質量％，ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの群から選ばれる少なくとも１種をその合量で０〜50質量％の割合で含有するものであり、より具体的には例えば、Ｙ_２Ｏ_３を14質量％，ＳｉＯ_２を22質量％，Ａｌ_２Ｏ_３を５質量％，ＺｎＯを15質量％，ＭｇＯを５質量％，Ｂ_２Ｏ_３を10質量％，ＳｒＯを29質量％含有するガラス（以下、ガラスＡという）、Ｙ_２Ｏ_３を５質量％，ＳｉＯ_２を22質量％，Ａｌ_２Ｏ_３を８質量％，ＺｎＯを２質量％，ＭｇＯを18質量％，Ｂ_２Ｏ_３を18質量％，ＳｒＯを27質量％含有するガラス（以下、ガラスＢという）、Ｎｄ_２Ｏ_３を10質量％，ＳｉＯ_２を30質量％，Ａｌ_２Ｏ_３を15質量％，ＺｎＯを13質量％，ＣａＯを15質量％，ＢａＯを５質量％，Ｂ_２Ｏ_３を12質量％含有するガラス（以下、ガラスＣという）等が挙げられる。また、オキシナイドガラスは、窒素を含むガラスであり、例えばＳｉＯ_２とＢ_２Ｏ_３とを主成分とする酸化物ガラス原料粉末を窒素雰囲気中にて300℃〜800℃の温度で２時間〜５時間処理することにより、ガラス粉末中に0.1質量％以上10質量％以下の窒素元素を含有させることができる。

伝熱用絶縁層７の組成の例としては、ガラスＡを60質量％とＡｌＮを40質量％含むものは、900℃焼成にて8.4Ｗ／（ｍ・Ｋ）の熱伝導率が得られる。また、ガラスＡを50質量％とＡｌＮを50質量％含むものは、900℃焼成にて11.5Ｗ／（ｍ・Ｋ）の熱伝導率が得られる。また、ガラスＡを60質量％とＳｉ_３Ｎ_４を40質量％含むものは、900℃焼成にて7.2Ｗ／（ｍ・Ｋ）の熱伝導率が得られる。また、ガラスＡを60質量％とＡｌＮおよびＳｉ_３Ｎ_４をそれぞれ20質量％含むものは、900℃焼成にて7.5Ｗ／（ｍ・Ｋ）の熱伝導率が得られる。また、ガラスＢを50質量％とＡｌＮを50質量％含むものは、950℃焼成にて8.2Ｗ／（ｍ・Ｋ）の熱伝導率が得られる。また、ガラスＢを30質量％とＡｌＮを70質量％含むものは、1000℃焼成にて14.5Ｗ／（ｍ・Ｋ）の熱伝導率が得られる。また、ガラスＢを50質量％とＳｉ_３Ｎ_４を50質量％含むものは、900℃焼成にて7.3Ｗ／（ｍ・Ｋ）の熱伝導率が得られる。また、ガラスＣを60質量％とＡｌＮを40質量％含むものは、900℃焼成にて7.3Ｗ／（ｍ・Ｋ）の熱伝導率が得られる。また、ガラスＣを60質量％とＳｉ_３Ｎ_４を40質量％含むものは、900℃焼成にて7.0Ｗ／（ｍ・Ｋ）の熱伝導率が得られる。

また、ＡｌＮやＳｉ_３Ｎ_４等のセラミックフィラー中に炭素や硫黄が存在すると、焼成中にＣＯ，ＣＯ_２，ＳＯ，ＳＯ_２などのガスが発生し、気孔が生成されて熱伝導率の低下を招いてしまう場合があり、またセラミックフィラーの表面に酸化物層を生成させることによりガラスとの濡れ性を向上させて焼結性を向上させることができるので、セラミックフィラー粉末の表面の炭素や硫黄の除去や酸化膜の生成のためにｐＨ５〜10の水で10分〜30分の水洗あるいは５分〜10分の煮沸を行なうとよい。このような処理を行なったセラミックフィラーとオキシナイトライドガラスを用いた場合、ＡｌＮ粉末を30質量％〜60質量％とオキシナイトライドガラスを40質量％〜70質量％を含むものは、800℃〜1000℃の焼成で30Ｗ／（ｍ・Ｋ）〜40Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度の熱伝導率が得られ、Ｓｉ_３Ｎ_４粉末を30質量％〜80質量％とオキシナイトライドガラスを20質量％〜70質量％を含むものは、800℃〜1000℃の焼成で20Ｗ／（ｍ・Ｋ）〜30Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度の熱伝導率が得られる。

絶縁層１用グリーンシートまたはフェライト磁性体層２用グリーンシートまたは伝熱用絶縁層７用グリーンシートは、絶縁体粉末または磁性フェライト粉末に有機バインダー，有機溶剤，必要に応じて分散剤や可塑剤等を混合してスラリーを得て、これからドクターブレード法，圧延法，カレンダーロール法，押し出し成形法等によってシート状に塗布し、乾燥して成形することにより作製される。

絶縁層１用グリーンシートに用いられる絶縁体粉末は、絶縁層１が非磁性フェライトから成る場合は、Ｆｅ_２Ｏ_３とＣｕＯやＺｎＯの粉体を所定の割合で混合して仮焼したものを粉砕し、原料粉末とすることができる。

フェライト磁性体層２用グリーンシートに用いられる強磁性フェライト粉末は、Ｆｅ_２Ｏ_３とＣｕＯ，ＺｎＯ，またはＮｉＯとを予め仮焼することにより作製されたフェライト粉末であり、平均粒径が0.1μｍ〜0.9μｍの範囲で均一であり、粒形状は球形状に近いものが望ましい。これは、平均粒径が0.1μｍより小さいと、フェライト磁性体層２用グリーンシートの製作においてフェライト粉末の均一な分散が困難であり、平均粒径が0.9μｍより大きいとフェライト磁性体層２用グリーンシートの焼結温度が高くなりやすくなるからである。また、粒径が均一で球状に近いことにより均一な焼結状態を得ることができる。例えばフェライト粉末で部分的に小さい粒径が存在した場合は、その部分のみ結晶粒の成長が低下し、焼結後に得られるフェライト磁性体層２の透磁率が安定しにくい傾向がある。

有機バインダーは、従来よりセラミックグリーンシートに使用されているものが使用可能であり、例えばアクリル系（アクリル酸，メタクリル酸またはそれらのエステルの単独重合体または共重合体，具体的にはアクリル酸エステル共重合体，メタクリル酸エステル共重合体，アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体等），ポリビニルブチラ−ル系，ポリビニルアルコール系，アクリル−スチレン系，ポリプロピレンカーボネート系，セルロース系等の単独重合体または共重合体が挙げられる。焼成工程での分解性や揮発性を考慮すると、アクリル系バインダーがより好ましい。

グリーンシートの有機溶剤は、絶縁体粉末やフェライト粉末と有機バインダーとを良好に分散させて混合できるようなものであればよく、トルエン，ケトン類，アルコール類の有機溶媒や水等が挙げられる。これらの中で、トルエン，メチルエチルケトン，イソプロピルアルコール等の蒸発係数の高い溶剤はスラリー塗布後の乾燥工程が短時間で実施できるので好ましい。

グリーンシートを作製するためのスラリーは絶縁体粉末やフェライト粉末100質量部に対して有機バインダーを５〜20質量部、有機溶剤を15〜50質量部加え、ボールミル等の混合手段により混合することにより３〜100ｃｐｓの粘度となるように調製される。

伝熱用絶縁層７用ペーストは、主成分の絶縁体粉末に有機バインダー，有機溶剤，必要に応じて分散剤等を加えてボールミル，三本ロールミル，プラネタリーミキサー等の混練手段により混合および混練することで作製される。

伝熱用絶縁層７用ペーストの有機バインダーは、従来よりセラミックグリーンシートやセラミックペーストに使用されているものが使用可能であり、例えばアクリル系（アクリル酸，メタクリル酸またはそれらのエステルの単独重合体または共重合体，具体的にはアクリル酸エステル共重合体，メタクリル酸エステル共重合体，アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体等），ポリビニルブチラ−ル系，ポリビニルアルコール系，アクリル−スチレン系，ポリプロピレンカーボネート系，セルロース系等の単独重合体または共重合体が挙げられる。焼成工程での分解、揮発性を考慮すると、アクリル系，アルキド系の有機バインダーがより好ましい。

伝熱用絶縁層７用ペーストの有機溶剤は、上記した絶縁体粉末と有機バインダーとを良好に分散させて混合できるようなものであればよく、テルピネオールやブチルカルビトールアセテートおよびフタル酸等が使用可能である。

伝熱用絶縁層７用ペーストは、絶縁体粉末100質量部に対して有機バインダーを３〜15質量部、有機溶剤を10〜30質量部加えて混練することにより、印刷により伝熱用絶縁層７用ペーストの滲みやかすれ等の不具合が発生せず良好に所定形状のパターン形成ができる程度の粘度となるようにすることが望ましい。

伝熱用絶縁層７を図10および図11に示す例のように形成する場合は、例えば、フェライト磁性体層２用グリーンシート上に形成された平面コイル導体パターンに接続されるように伝熱用絶縁層７用ペーストを印刷して伝熱用絶縁層パターンを形成すればよい。印刷の位置ずれ等を考慮すると、確実に接続されるように、平面コイル導体パターンと伝熱用導体層パターンとの間隔や平面コイル導体パターンの内周と外周との間隔より100μｍ程度幅広の伝熱用絶縁層パターンを形成するとよい。

伝熱用絶縁層７を図12に示す例のように形成する場合は、例えば、フェライト磁性体層２用グリーンシート上に形成された平面コイル導体パターンに重なるように伝熱用絶縁層７用ペーストを印刷して伝熱用絶縁層パターンを形成すればよい。このとき上下の平面コイル導体３・３を接続するための貫通導体６ｃを形成するために、伝熱用絶縁層パターンには印刷時に貫通孔を設けておき、この貫通孔に後述する貫通導体６ｃ用の導体ペーストを充填する。また、伝熱用導体層パターンとの接続を確実なものとするために伝熱用導体層パターンにも一部が、例えば、50μｍ程度以上の幅で重なるように形成するとよい。

伝熱用絶縁層７を図13に示す例のように形成する場合は、例えば、上下の平面コイル導体パターンをそれぞれフェライト磁性体層２用グリーンシート上に形成し、これら平面コイル導体パターンに重なるように伝熱用絶縁層７用ペーストを印刷して、伝熱用絶縁層７用ペーストが印刷された面を向かい合わせ、位置合わせして積層すればよい。このとき上下の平面コイル導体パターンは互いに鏡像となるようなパターンとし、また上記と同様にして貫通導体パターンを形成しておく。上下の平面コイル導体パターンを接続するための貫通導体パターンを形成した伝熱用絶縁層７用グリーンシート上に、上の平面コイル導体パターンおよび平面コイル導体パターンの内周と外周との間の伝熱用絶縁層パターンを形成し、下の平面コイル導体パターンおよび平面コイル導体パターンの内周と外周との間の伝熱用絶縁層パターンを形成したフェライト磁性体層２用グリーンシート上に積層してもよい。

伝熱用絶縁層７の開口部７ａは、伝熱用絶縁層７をグリーンシートで形成する場合はグリーンシートを金型などを用いて所定形状に打抜くことにより設けることができ、伝熱用絶縁層７用ペーストを用いて形成する場合は、印刷する際のパターン形状を開口部７ａを有するものにすればよい。

配線層６の内部配線層６ａ，搭載用電極６ｂおよび電極パッド６ｄとなる配線パターンは、絶縁層１用グリーンシートの表面に配線層６用導体ペーストをスクリーン印刷法やグラビア印刷法等の印刷法で所定パターンに印刷して形成される。貫通導体６ｃとなる配線パターンは、内部配線層６ａ，搭載用電極６ｂおよび電極パッド６ｄとなる配線パターンの形成に先立って絶縁層１用グリーンシートにパンチング加工やレーザ加工等により貫通孔を形成し、この貫通孔に印刷やプレス充填等の埋め込み手段によって配線層６用導体ペーストを充填することで形成される。

平面コイル導体３となるコイルパターンも同様に、フェライト磁性体層２用グリーンシートの表面に平面コイル導体３用導体ペーストをスクリーン印刷法やグラビア印刷法等の印刷法で所定パターンに印刷して形成され、フェライト磁性体層２内の貫通導体となる配線パターンも上記貫通導体６ｃとなる配線パターンと同様にして形成される。平面コイル導体３用導体ペーストは配線層６用導体ペーストと同じものを用いればよい。

平面コイル導体３となるコイルパターンは、要求されるインダクタンス値やサイズにもよるが、上記のように印刷により形成する場合は線幅および隣接する外周と内周の導体間距離が0.1ｍｍ程度以上であれば容易に形成できる。できるだけ小さい面積でコイルの巻き数を多くするためには、線幅を0.1〜１ｍｍ程度にし、導体間距離を0.1〜0.2ｍｍ程度にすればよい。

配線層６用導体ペーストおよび平面コイル導体３用導体ペーストは、主成分の金属粉末に有機バインダー，有機溶剤，必要に応じて分散剤等を加えてボールミル，三本ロールミル，プラネタリーミキサー等の混練手段により混合および混練することで作製される。

導体ペーストの有機バインダーは、従来より導体ペーストに使用されているものが使用可能であり、例えばアクリル系（アクリル酸，メタクリル酸またはそれらのエステルの単独重合体または共重合体，具体的にはアクリル酸エステル共重合体，メタクリル酸エステル共重合体，アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体等），ポリビニルブチラ−ル系，ポリビニルアルコール系，アクリル−スチレン系，ポリプロピレンカーボネート系，セルロース系等の単独重合体または共重合体が挙げられる。焼成工程での分解、揮発性を考慮すると、アクリル系、アルキド系の有機バインダーがより好ましい。

導体ペーストの有機溶剤は、上記した金属粉末と有機バインダーとを良好に分散させて混合できるようなものであればよく、テルピネオールやブチルカルビトールアセテートおよびフタル酸等が使用可能である。

配線層６の内部配線層６ａ，搭載用電極６ｂおよび電極パッド６ｄとなる配線パターンを形成するための配線層６用導体ペーストや平面コイル導体３用導体ペーストは、金属導体粉末100質量部に対して有機バインダーを３〜15質量部、有機溶剤を10〜30質量部加えて混練することにより、印刷により導体ペーストの滲みやかすれ等の不具合が発生せず良好に所定形状のパターン形成ができる程度の粘度となるようにすることが望ましい。

貫通導体６ｃとなる配線パターンを形成するための導体ペーストは、溶剤量や有機バインダー量により、内部配線層６ａ，搭載用電極６ｂおよび電極パッド６ｄとなる配線パターンを形成するための配線層６用導体ペーストや平面コイル導体３用導体ペーストに対して比較的流動性の低いペースト状に調整し、貫通孔への充填を容易にし、かつ加温硬化するようにするとよい。また、焼結挙動の調整のために金属導体粉末にガラスやセラミックスの粉末を加えた無機成分としてもよい。

絶縁層１を非磁性フェライトで形成する場合には、搭載用電極６ｂや電極パッド６ｄのような絶縁層１の外表面に形成される配線層６を形成するための配線層６用導体ペーストには、ＺｎＯ，ＣｕＯ，ＭｇＯ，ＣｏＯ，ＮｉＯ，ＭｎＯ，ＦｅＯ等の２価の金属酸化物の粉末を添加することが望ましい。２価の金属酸化物を添加することで、外表面の配線層６を非磁性フェライトを主成分とする絶縁層１に強固に接合させることができる。

コイルパターンが形成されたものを含む所定枚数のフェライト磁性体層２用グリーンシートの上下にそれぞれ配線パターンが形成された所定枚数の絶縁層１用グリーンシートを配置して積層体を作製し、この積層体を焼成することによりコイル内蔵基板が作製される。

伝熱用導体層４および放熱用導体層５は、配線層６と同様にＣｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｐｔ，Ａｇ−Ｐｄ合金およびＡｇ−Ｐｔ合金等の低抵抗金属の粉末の焼結体であるメタライズ金属からなるものである。伝熱用導体層４は、内部配線層６ａ等の形成に用いる配線層６用導体ペーストを、スクリーン印刷法やグラビア印刷法等により絶縁層１用グリーンシートまたはフェライト磁性体層２用グリーンシートの表面に所定パターン形状に塗布し、これらとともに同時焼成して形成される。放熱用導体層５は、後述するようにして絶縁層１用グリーンシートとフェライト磁性体層２用グリーンシートとの積層体を作製した後に、搭載用電極６ｂや電極パッド６ｄのような絶縁層１の外表面に形成される配線層６用導体ペーストと同様の導体ペーストを、スクリーン印刷法やグラビア印刷法等により積層体の側面に所定パターン形状に塗布し、これらとともに同時焼成して形成される。多数個取りの形態で作製する場合は、各基板の境界に貫通もしくは貫通しない孔部を形成した積層体を作製し、基板の側面となる孔部内面に導体ペーストを塗布してもよいし、充填して同時焼成した後に分割してもよいし、多数個取りの積層体を焼成して分割した後に露出した側面に導体ペーストを塗布して焼き付けてもよい。

放熱用導体層５の表面粗さ（算術平均粗さ：Ｒａ）を配線層６（搭載用電極６ｂや電極パッド６ｄ）より大きくするには、導体ペーストに用いる金属粉末に粒径の大きいものを用いて形成すればよい。例えば、配線層６，平面コイル導体３または伝熱用導体層４の形成に用いる導体ペーストに５μｍ程度の金属粉末を用いるのに対して、放熱用導体層５の形成に用いる導体ペーストには10μｍ程度以上の金属粉末を用いればよい。

また、放熱用導体層５の表面に凹凸のある形状とするには、例えば導体ペーストを塗布した後に型を押し付けるなどして、溝の列あるいは多数の点状の凸部または凹部といった形状の凹凸を形成すればよい。

伝熱用貫通導体８は、伝熱用導体層４となる伝熱用導体層パターンの形成に先立ってフェライト磁性体層２用グリーンシートにパンチング加工やレーザ加工等により貫通孔を形成しておき、この貫通孔に印刷やプレス充填等の埋め込み手段によって貫通導体６ｃ用の導体ペーストを充填し、これらと同時焼成することで形成される。貫通導体６ｃと伝熱用貫通導体８とが同一の層に形成される場合は、同時に貫通孔の形成およびペーストの充填を行なえばよい。伝熱用貫通導体８を基板の主面（下面）まで延ばす場合は、同様にして、表層の配線パターンおよび放熱用導体層５となる放熱用導体層パターンの形成に先立って絶縁層１用グリーンシートに伝熱用貫通導体８ａ用の貫通孔を形成しておき、この貫通孔に導体ペーストを充填しておけばよい。

伝熱用貫通導体８ａの横断面積をフェライト磁性体層２側より基板の主面側の方を大きくするには、主面側のグリーンシートに形成する貫通孔を大きいものにすればよい。また、図15（ｂ）に示すように段差なしにフェライト磁性体２から基板の主面にかけて徐々に大きい形状とする場合は、上下で径の異なる貫通穴を形成すればよく、グリーンシートを打抜く金型のクリアランスを大きめにしたり、レーザの出力等を調節したりすることで可能である。

積層体を作製する方法は、積み重ねた絶縁層１用グリーンシートとフェライト磁性体層２用グリーンシートとに熱と圧力とを加えて熱圧着する方法や、有機バインダー，可塑剤，溶剤等からなる密着剤をシート間に塗布して熱圧着する方法等が採用可能である。積層の際の加熱加圧の条件は、用いる有機バインダー等の種類や量により異なるが、概ね30〜100℃および２〜20ＭＰａである。

積層体の焼成は、300〜600℃の温度で脱バインダーした後、800〜1000℃の温度で焼成することにより行なわれる。焼成雰囲気としては、平面コイル導体３やその他の配線がＡｇ等の酸化しにくい材料から成る場合は大気中にて行なわれ、Ｃｕ等の酸化しやすい材料から成る場合は、窒素雰囲気が用いられ、脱バインダーしやすいように加湿したものが用いられる。

焼成後のコイル内蔵基板の表面に形成された搭載用電極６ｂ，電極パッド６ｄおよび放熱用導体層５には、半導体チップやチップ部品、または外部電気回路との半田等による接合を強固なものにするために、その表面にニッケル層および金層をめっき法により順次被着するとよい。

なお、本発明は以上の実施の形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を加えることは何ら差し支えない。例えば、平面コイル導体３と同一平面上の外側に形成した伝熱用導体層４だけでなく、この伝熱用導体層４の上下に位置するフェライト磁性体層２内にも伝熱用導体層４を形成して放熱性をより向上させてもよい。

本実施例１では、本発明のコイル内蔵基板として、図９に示すような、伝熱用導体層４が平面コイル導体３の外周部に近接して形成され、平面コイル導体３の外周に沿って配置された複数の開口部４ｂを有する構成に、絶縁層１・１とフェライト磁性体層２との間に内部配線層６ａとして接地導体層を設けた構造のコイル内蔵基板を作製し、基板の表面に形成した配線層６の表面温度を測定した。以下に詳細に説明する。

まず、Ｆｅ_２Ｏ_３粉末630ｇとＣｕＯ粉末80ｇとＺｎＯ粉末290ｇとを、純水4000ｃｍ^３とともにジルコニアボールを使用した7000ｃｍ^３のボールミルにて24時間かけて混合した後、乾燥した混合粉末をジルコニアるつぼに入れて大気中730℃で１時間加熱することにより非磁性フェライト仮焼粉末を作製した。作製した非磁性フェライト仮焼粉末100質量部に対し、バインダーとしてブチラール樹脂を10質量部、有機溶剤としてＩＰＡ（イソプロピルアルコール）を45質量部添加し、上記と同様のボールミル法により混合してスラリーとした。このスラリーを用いてドクターブレード法により厚さ100μｍの非磁性フェライトからなる絶縁層用グリーンシートを成型した。

この絶縁層用グリーンシートに金型による打ち抜き加工によって、貫通導体６ｃ用の直径150μｍの貫通孔を形成した。この貫通孔に貫通導体ペーストをスクリーン印刷法によって充填し、70℃で30分乾燥した。貫通導体ペーストとしては、Ａｇ粉末100質量部と、焼結助剤としてのガラス粉末10質量部に、アクリル樹脂12質量部と有機溶剤としてのα−テルピネオール２質量部とを加え、攪拌脱泡機により十分に混合した後に３本ロールにて十分に混練したものを用いた。

次に、この絶縁層用グリーンシートに導体ペーストをスクリーン印刷法により２ｍｍ四方のサイズで20μｍの厚みに塗布し、70℃で30分乾燥して温度測定用の表層配線層パターンおよび平面コイル導体３に外部から通電するための通電用表層配線層パターンを形成した。

導体ペーストとしては、金属粉末としてＡｇ粉末100質量部に金属酸化物としてＣｕＯ粉末10質量部を加えた原料100質量部に、アクリル樹脂12質量部と有機溶剤としてのα−テルピネオール２質量部とを加え、攪拌脱泡機により十分に混合した後に３本ロールにて十分に混練したものを用いた。

次に、Ｆｅ_２Ｏ_３粉末700ｇとＣｕＯ粉末60ｇとＮｉＯ粉末60ｇとＺｎＯ粉末180ｇとを用いて、非磁性フェライト仮焼粉末と同様の作製方法で強磁性フェライト仮焼粉末を作製した。作製した磁性フェライト仮焼粉末100質量部に対し、バインダーとしてブチラール樹脂を10質量部、有機溶剤としてＩＰＡを45質量部添加し、上記と同様のボールミル法により混合してスラリーとした。このスラリーを用いてドクターブレード法により厚さ100μｍのフェライト磁性体層用グリーンシートを成型した。

このフェライト磁性体層用グリーンシートに、金型による打ち抜き加工によって貫通導体６ｃ用の直径150μｍの貫通孔を形成した。この貫通孔に、貫通導体ペーストをスクリーン印刷法によって充填し、70℃で30分乾燥して貫通導体となる貫通導体組成物を形成した。貫通導体ペーストとしては、上記と同じものを用いた。

続いて、このフェライト磁性体層用グリーンシート２枚にそれぞれ導体ペーストをスクリーン印刷法によって30μｍの厚みに塗布し、70℃で30分乾燥し、図９（ｂ）に破線で示すような３ターン（３巻き）の平面コイル導体パターンおよび伝熱導体層パターンを形成した。導体ペーストとしては、Ａｇ粉末100質量部に、アクリル樹脂10質量部と有機溶剤としてのα−テルピネオール１質量部とを加え、攪拌脱泡機により十分に混合した後に３本ロールにて十分に混練したものを用いた。また、１枚の貫通導体パターンのみ形成したフェライト磁性体層用グリーンシートおよび１枚の平面コイル導体パターンを形成したフェライト磁性体層用グリーンシートの裏面には、同じ導体ペーストを用いて接地導体層用のベタパターンを形成した。

次に、平面コイル導体パターンおよび伝熱用導体層パターンを形成したフェライト磁性体層用グリーンシートを２枚重ねた上に、接地導体層用のベタパターンを形成したフェライト磁性体層用グリーンシートを重ね、さらにその上下にそれぞれ４枚の絶縁層用グリーンシートを積み重ねて、５ＭＰａの圧力と50℃の温度で加熱圧着して絶縁層用グリーンシートが表層に位置する積層体を作製した。

次に、積層体を12ｍｍ角に切断して側面に伝熱用導体層パターンを露出させた後、表層配線層パターンと同じ導体ペーストを、４側面にスクリーン印刷法によって40μｍの厚みに塗布し、70℃で30分乾燥し、放熱用導体層パターンを形成した。放熱用導体層パターンはフェライト磁性体層用グリーンシートの側面および温度測定用の表層配線層パターンの形成されていない側の（下側の）絶縁層用グリーンシートの側面に形成した。

次に、この積層体を、大気中で500℃、３時間の条件で加熱して有機成分を除去した後、大気中で900℃、１時間の条件で焼成して、コイル内蔵基板を作製した。コイル内蔵基板は、フェライト磁性体層２が一対の絶縁層１・１で挟持され、フェライト磁性体層２内においては平面コイル導体３が上下に重なって形成され、上下それぞれの平面コイル導体３の一方端部同士が貫通導体により接続され、上方の平面コイル導体３の他方端部は上方の接地導体層とは電気的に接続されずに上方の接地導体層を貫通する貫通導体により通電用表層配線層に接続され、下方の平面コイル導体３の他方端部は下方の接地導体層に接続され、下方の接地導体層は貫通導体により別の通電用表層配線層に接続された構造であった。コイル内蔵基板は、外形サイズが10ｍｍ角で厚みが0.8ｍｍであり、平面コイル導体３は、導体厚みが0.02ｍｍ，導体幅が0.3ｍｍ，矩形の最外周が６ｍｍ角，隣接する外周と内周の導体間距離が0.15ｍｍであり、伝熱用導体層４は、導体厚みが0.02ｍｍで、平面コイル導体３の最外周から0.08ｍｍ離間して取り囲む形状で、長辺の長さが3.0ｍｍ，高さが0.5ｍｍ，内角が75度の平行四辺形である８個の開口部４ｂが、伝熱用導体層４の内周端から0.12ｍｍの位置に配置された形状であり、放熱用導体層５は導体厚みが0.03ｍｍであった。

このコイル内蔵基板の外表面に形成された配線層６上には、無電界めっき法を用いてＮｉめっき皮膜およびＡｕめっき皮膜を順次形成した。

比較例

本発明の実施例１との比較のために、従来構成として、実施例１の試料に対して図10に示すような伝熱用導体層４および放熱用導体層５を有さないものとした以外は、実施例１と同様にしてコイル内蔵基板を作製した。

実施例１および比較例のコイル内蔵基板は、セラミック基板上に半田を用いて実装した。実施例１のコイル内蔵基板は、側面および下面の放熱用導体層５とセラミック基板上の接続導体とも半田で接合した。

セラミック基板上に実装した状態で平面コイル導体３に電気的に接続された基板の表面の通電用表層配線層にプローブを当て、直流電源装置（菊水電子工業製「ＰＭＣ１８−３Ａ」）により平面コイル導体３に５Ｖで１Ａの電流を10秒間通電した後に、基板表面の温度測定用の表層配線層上の温度を測定した。温度の測定は、非接触式の放射温度計（キーエンス製「ＦＴ−Ｈ１０」）を用いて測定した。

その結果、実施例１の基板の表層配線層上の温度は50℃であったのに対して、比較例の基板の表層配線層上の温度は80℃であった。これにより、比較例に対して実施例１のコイル内蔵基板は、平面コイル導体３に発生した熱を伝熱用導体層４および放熱用導体層５を介して基板の側面から良好に放熱することのできるコイル内蔵基板とすることができることが確認できた。

（ａ）は本発明のコイル内蔵基板の実施の形態の一例を示す縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ’線で切断した横断面図である。（ａ）は本発明のコイル内蔵基板の実施の形態の一例を示す縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ’線で切断した横断面図である。（ａ）は本発明のコイル内蔵基板の実施の形態の一例を示す縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ’線で切断した横断面図である。（ａ）は本発明のコイル内蔵基板の実施の形態の一例を示す縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ’線で切断した横断面図である。（ａ）は本発明のコイル内蔵基板の実施の形態の一例を示す縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ’線で切断した横断面図である。（ａ）は本発明のコイル内蔵基板の実施の形態の一例を示す縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ’線で切断した横断面図である。（ａ）は本発明のコイル内蔵基板の実施の形態の一例を示す縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ’線で切断した横断面図である。（ａ）は本発明のコイル内蔵基板の実施の形態の一例を示す縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ’線で切断した横断面図である。（ａ）は本発明のコイル内蔵基板の実施の形態の一例を示す縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ’線で切断した横断面図である。（ａ）は本発明のコイル内蔵基板の実施の形態の一例を示す縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ’線で切断した横断面図である。（ａ）は本発明のコイル内蔵基板の実施の形態の一例を示す縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ’線で切断した横断面図である。（ａ）は本発明のコイル内蔵基板の実施の形態の一例を示す縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ’線で切断した横断面図である。（ａ）は本発明のコイル内蔵基板の実施の形態の一例を示す縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ’線で切断した横断面図である。（ａ）は本発明のコイル内蔵基板の実施の形態の一例を示す縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ’線で切断した横断面図である。（ａ）は本発明のコイル内蔵基板の実施の形態の一例を示す縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ’線で切断した横断面図である。従来のコイル内蔵基板の一例を示す断面図である。

符号の説明

１・・・絶縁層
２・・・フェライト磁性体層
３・・・平面コイル導体
４・・・伝熱用導体層
４ａ・・突出部
４ｂ・・開口部
５・・・放熱用導体層
６・・・配線層
７・・・伝熱用絶縁層
８・・・伝熱用貫通導体

Claims

配線層が形成された一対の絶縁層および該一対の絶縁層に挟持されたフェライト磁性体層からなる基板と、前記フェライト磁性体層内に形成された平面コイル導体とを具備するコイル内蔵基板であって、平面視で前記平面コイル導体の外側から前記基板の側面にかけて伝熱用導体層が形成され、該伝熱用導体層は前記基板の側面に形成された放熱用導体層に接続されていることを特徴とするコイル内蔵基板。
前記平面コイル導体の外周部に近接した複数の前記伝熱用導体層が、前記平面コイル導体の外周に沿って配置されていることを特徴とする請求項１記載のコイル内蔵基板。
前記伝熱用導体層が、前記平面コイル導体を外周に沿って取り囲む形状であることを特徴とする請求項１記載のコイル内蔵基板。
前記伝熱用導体層が、端部が前記平面コイル導体の外周部に近接した複数の突出部を有することを特徴とする請求項３記載のコイル内蔵基板。
前記伝熱用導体層が、前記平面コイル導体の外周部に近接して形成され、前記平面コイル導体の外周に沿って配置された複数の開口部を有することを特徴とする請求項３記載のコイル内蔵基板。
前記フェライト磁性体層より熱伝導率の大きい伝熱用絶縁層が、前記平面コイル導体および前記伝熱用導体層に接続されて形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のコイル内蔵基板。
前記平面コイル導体が複数巻きであり、隣接する外周と内周の前記平面コイル導体間にも前記伝熱用絶縁層が形成されていることを特徴とする請求項６記載のコイル内蔵基板。
前記平面コイル導体が複数巻きであり、前記伝熱用絶縁層が平面視で前記平面コイル導体の形成領域の全域で重なって前記平面コイル導体に接続されていることを特徴とする請求項６または請求項７記載のコイル内蔵基板。
前記平面コイル導体および前記伝熱用導体層は、間に前記フェライト磁性体層を介して上下に複数設けられ、上下に位置する前記伝熱用導体層の少なくとも一方に、それらの間の前記フェライト磁性体層を貫通する方向に形成された伝熱用貫通導体が接続されていることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のコイル内蔵基板。