JP5046720B2 - Built-in coil substrate - Google Patents

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JP5046720B2 JP2007104934A JP2007104934A JP5046720B2 JP 5046720 B2 JP5046720 B2 JP 5046720B2 JP 2007104934 A JP2007104934 A JP 2007104934A JP 2007104934 A JP2007104934 A JP 2007104934A JP 5046720 B2 JP5046720 B2 JP 5046720B2
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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。 The present invention, ferrite magnetic layer coil conductor is buried is related coil embedded substrate disposed in the insulating layer.

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。 Conventionally, the portable phone electronic devices such as mobile communication devices including incorporates a number of electronic devices, Ya downsizing various electronic apparatus due to the miniaturization of electronic devices has progressed rapidly thinning is required. 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。 An example of a size and thickness of various electronic devices, conventionally a relatively large chip coil and a chip capacitor LC filter is formed by mounting the substrate, an insulating layer made of glass ceramics are stacked ceramic built-in coil substrate provided with the coil conductor in the interior of the substrate is used.

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。 However, in an electronic device requiring a relatively high inductance, such as DC-DC converter applications used in mobile phones, because it forms a coil in the ceramic substrate without a magnetic, relatively large inductance of approximately 100nH to obtain a must to increase the number of turns of the coil conductor, there is a problem that it is impossible to effectively reduce the size and thickness.

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。)。 Therefore, in recent years, to form a ferrite magnetic layer having a high magnetic permeability inside the ceramic substrate, by embedding the coil conductor to the magnetic ferrite layers, the inductance 100nH without increasing the number of turns of the coil is incorporated coil exceeding, it has been made to a coil embedded substrate high inductance (eg, see Patent documents 1 and 2.).

このようなコイル内蔵基板は、例えば、図10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。 Internal Such coils embedded board, for example, as shown in cross section in FIG. 10, a pair of insulating layers 11, 11 of the wiring layer 16 is formed, while being laminated sandwiched insulating layer 11, 11 It is constituted by a ferrite magnetic layer 12 planar coil conductor 13 is embedded in. 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。 The wiring layer 16 and the planar coil conductor 13, it is necessary to use a low-resistance metal such as a low-resistance Cu and Ag in order to suppress the electrical loss due to resistance, in such a low-resistance metal is a relatively low melting point since there, the glass ceramic used as the insulating layer 11, which is produced by co-firing using a Ni-Zn ferrite which can be low-temperature fired as magnetic ferrite layer 12. 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。 Then, the wiring layer 16, to reduce the inductance component resulting from the electrode pads for connecting the coil-containing substrate to the external substrate between IC mounting electrodes, grounding a large area for reduced power supply noise of the IC to be mounted conductor layer is formed. 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。 The ground conductor layer occurs between the insulating layer 11 and the magnetic ferrite layer 12, to relax the resulting stress on the difference between the difference and the thermal expansion coefficient of the firing shrinkage behavior, the insulating layer 11 and the magnetic ferrite layer 12 to more firmly bond the, to be formed is made between the insulating layer 11 and the magnetic ferrite layer 12.

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高くなってきている。 However, in recent years the DC-DC converter and IC supplies power has been has been adapted to operate at a low voltage, the current flowing through the DC-DC converter in accordance with the this increased year by year. 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。 In the coil-embedded substrate Consequently the DC-DC converter applications, even using a low-resistance metal to the plane coil conductor has become heat is easily generated, increased fear that IC will be a malfunction under the influence of the heat it has been. 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。 To prevent this inconvenience, it is conceivable to further reduce the resistance by increasing the line width of the flat coil conductor, this would be contrary to the demand for smaller and thinner.

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、高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。 The present invention has been devised in order to solve the above problems, and its object is high inductance value can be obtained at a high frequency, for example, a coil embedded substrate compact and low profile of the DC-DC converter applications in to provide a coil-embedded substrate can be due to heat generated by the flat coil conductor without IC will malfunction, high currents.

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内側の領域に、前記フェライト磁性体層から前記基板の主面にかけて前記フェライト磁性体層および前記絶縁層を貫通する伝熱用貫通導体が形成され、前記基板の前記主面に前記伝熱用貫通導体が接続された放熱用導体層が形成されており、複数の前記伝熱用貫通導体が、前記平面コイル導体の内側に沿って配置されていることを特徴とするものである。 Coils embedded substrate of the present invention includes a substrate made of a pair of insulating layers and ferrite magnetic layers sandwiched the pair of insulating layers wiring layer is formed, the planar coil conductors formed on the ferrite magnetic layer a coil-containing substrate having a preparative, heat transfer through the inner region of the flat coil conductor in a plan view, the ferrite magnetic layer and the insulating layer over the principal surface of the substrate from the magnetic ferrite layers use through conductor is formed, wherein the heat radiation conductor layer in which the heat transfer through-conductor is connected to the main surface is formed in the substrate, the through conductors for a plurality of the heat transfer, the inside of the flat coil conductor and it is characterized in that it is arranged along.

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に、前記伝熱用貫通導体に接続されるとともに平面視で前記平面コイル導体と重なる伝熱用導体層が形成されていることを特徴とするものである。 The coil embedded substrate of the present invention having the above structure, the ferrite magnetic layers, the heat transfer conductive layer overlapping with the flat coil conductor is formed in plan view is connected to the heat transfer through-conductors it is characterized in that there.

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、前記伝熱用導体層が、上下に位置する前記平面コイル導体間に形成されていることを特徴とするものである。 The coil embedded substrate of the present invention having the above structure, the planar coil conductors, a plurality provided above and below through the ferrite magnetic layer between the plane in which the heat transfer conductor layer is located above and below and it is characterized in that it is formed between the coil conductors.

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と前記絶縁層との間に形成されていることを特徴とするものである。 The coil embedded substrate of the present invention having the above structure, the heat transfer conductor layer is characterized in that it is formed between the insulating layer and the planar coil conductor.

また、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内側の領域に、前記フェライト磁性体層から前記基板の主面にかけて前記フェライト磁性体層および前記絶縁層を貫通する伝熱用貫通導体が形成され、前記基板の前記主面に前記伝熱用貫通導体が接続された放熱用導体層が形成されており、前記フェライト磁性体層に、前記伝熱用貫通導体に接続されるとともに平面視で前記平面コイル導体と重なる伝熱用導体層が形成されており、前記平面コイル導体は、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、前記 The coil embedded substrate of the present invention includes a substrate made of a pair of insulating layers and ferrite magnetic layers sandwiched the pair of insulating layers wiring layer is formed, a plane formed in the magnetic ferrite layer a coil-containing substrate comprising a coil conductor, the inner area of the flat coil conductor in a plan view, penetrates the ferrite magnetic layer and the insulating layer from the ferrite magnetic layer toward the main surface of the substrate is formed heat transfer through conductors, wherein the radiating conductor layer in which the heat transfer through-conductor is connected to the main surface is formed in the substrate, the magnetic ferrite layers, the heat transfer through-conductors is connected is formed with heat transfer conductor layer overlapping with the flat coil conductor in a plan view, the plane coil conductor is more disposed vertically through said ferrite magnetic layers between the 熱用導体層が、上下に位置する前記平面コイル導体間に形成されていることを特徴とするものである。 Heat conductor layer, and is characterized in that it is formed between the flat coil conductor located vertically.

また、本発明のコイル内蔵基板は、上記構成において、前記伝熱用貫通導体が、前記平面コイル導体の内側に沿った管状部を有することを特徴とするものである。 The coil embedded substrate of the present invention having the above structure, the heat transfer through-conductor is characterized in that it has a tubular portion along the inside of the flat coil conductor.

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内側の領域に、フェライト磁性体層から基板の主面にかけてフェライト磁性体層および絶縁層を貫通する伝熱用貫通導体が形成され、基板の主面に伝熱用貫通導体が接続された放熱用導体層が形成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貫通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。 According to the coil-embedded substrate of the present invention, the inner region of the flat coil conductor in a plan view, heat transfer through conductors passing through the ferrite magnetic layer and the insulating layer is formed of a ferrite magnetic layer over the principal surface of the substrate , since the heat radiation conductor layer heat transfer through-conductor is connected to the main surface of the substrate is formed, the heat generated in the plane coil conductor to the outside from the heat radiation conductor layer via the heat transfer through-conductors it is possible to heat dissipation. その結果、搭載したICなどの電子部品がコイル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。 As a result, it is possible to prevent the electronic parts such as mounting the IC is malfunctions by heat generated from the coil.

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、複数の前記伝熱用貫通導体を、前記平面コイル導体の内側に沿って配置した場合には、平面コイル導体の内側の領域において、伝熱用貫通導体が、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内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貫通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。 Further, according to the built-in coil substrate of the present invention, in the above structure, a plurality of the heat transfer through-conductors, when arranged along the inside of the flat coil conductor, in the region inside the plane coil conductor, heat transfer through conductor, the magnetic flux generated around the flat coil conductor does not interfere from passing through the inner region of the flat coil conductor, heat transfer heat generated in the plane coil conductor without reducing the inductance can be dissipated to the outside from the heat radiation conductor layer via the heat through-conductors.

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に、伝熱用貫通導体に接続されるとともに平面視で平面コイル導体と重なる伝熱用導体層を形成した場合には、平面コイル導体において発生した熱は、面積が広く熱を受け取りやすい伝熱用導体層へその多くが伝わった後に、伝熱用導体層が接続された伝熱用貫通導体を介して放熱用導体層へ伝えられ、放熱用導体層が形成されたコイル内蔵基板の主面から外部へ放熱することができる。 Further, according to the built-in coil substrate of the present invention, in the above configuration, the ferrite magnetic layers, in the case of forming a conductive layer for heat transfer which overlaps the flat coil conductor in a plan view is connected to the via conductor heat transfer , the heat generated in the plane coil conductor, after transmitted much that the area is wide easily receives heat heat transfer conductor layer, a heat radiation through the heat transfer through conductor a conductor layer for heat transfer are connected transmitted to the conductor layer can be radiated to the outside from the main surface of the heat radiation conductor layer coil built substrate formed. したがって、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貫通導体および放熱用導体層へ伝え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。 Therefore, it is possible to transfer the heat generated in the plane coil conductor to efficiently heat transfer through-conductor and the radiating conductor layer, heat electronic components such as IC mounted on the coil-containing substrate is generated from the planar coil conductor it malfunctions by can be more effectively prevented.

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、平面コイル導体が間にフェライト磁性体層を介して上下に複数設けられ、伝熱用導体層を上下に位置する平面コイル導体間に形成した場合には、平面コイル導体から発生した熱は、伝熱用導体層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された後に、伝熱用貫通導体を介して放熱用導体層へ伝えられ、コイル内蔵基板の主面から外部へ放熱することができる。 Further, according to the built-in coil substrate of the present invention, in the above structure, a plurality provided vertically through the magnetic ferrite layers between the flat coil conductor, between the plane coil conductor is located a conductor layer for heat transfer in the vertical in the case of forming the heat generated from the planar coil conductor, after being induced in the interior in the thickness direction of the coil embedded substrate conductor layers for heat transfer are formed, the heat dissipation conductor layer via a through conductor for heat transfer transmitted to, it can be radiated from the main surface of the built-in coil substrate to the outside. したがって、絶縁層の方向すなわち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。 Therefore, it is possible to electronic components, such as direction, i.e. IC insulating layer to suppress heat transfer in the main surface direction of the mounting coils embedded substrate, the planar coil electronic components such as IC mounted on the coil-embedded board can be more effectively prevented from malfunctions due to heat generated from the conductor.

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、伝熱用導体層を平面コイル導体と絶縁層との間に形成した場合には、平面コイル導体から絶縁層への伝熱経路の途中に伝熱用導体層が配置されることから、平面コイル導体で発生した熱が絶縁層へ伝わる前に確実に伝熱用導体層から伝熱用貫通導体および放熱用導体層へ伝熱され、また、上下の平面コイル導体間の伝熱用導体層に加えて平面コイル導体と絶縁層との間に形成した場合には、伝熱用貫通導体および放熱用導体層へ伝熱するための径路が大きくなることとなるので、搭載したICなどの電子部品がコイルから発生する熱によって誤動作してしまうことをより一層防止することができる。 Further, according to the built-in coil substrate of the present invention, in the above structure, when a conductor layer for heat transfer is formed between the flat coil conductor and the insulating layer, the heat transfer path from the plane coil conductor in the insulating layer since the heat transfer conductor layer is disposed in the middle, is reliably heat transfer from the heat transfer conductor layer to heat transfer through the conductor and the radiating conductor layer before heat generated by the planar coil conductor is transmitted to the insulating layer Further, when formed between the flat coil conductor insulating layer in addition to the conductor layer for the heat transfer between the upper and lower planar coils conductors, for heat transfer to heat transfer through the conductor and the radiating conductor layer because so that the path is increased, it is possible to electronic components such as mounting the IC is further prevent malfunctions due to heat generated from the coil.

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と配線層が形成された絶縁層との間において平面視で平面コイル導体と重なるように配置されていることから、伝熱用導体層がシールド層として機能してノイズを吸収することとなるので、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。 Furthermore, even if the noise from the planar coil conductor is emitted, are arranged so as to overlap with the flat coil conductor in a plan view between the conductor layer for the heat transfer is layer wiring plane coil conductor is formed an insulating layer since, therefore so that the conductor layer for the heat transfer to absorb noise and functions as a shield layer, is suppressed the influence of the wiring layer due to radiation noise, thereby more stably operating the IC to be mounted it can be obtained coil-embedded substrate that can be.

また、 発明のコイル内蔵基板によれば、上記構成において、伝熱用貫通導体が、平面コイル導体の内側に沿った管状部を有する場合には、面積の広い管状部がより効率よく平面コイル導体において発生した熱を受け取ることができ、より効率よく伝熱用貫通導体へ熱を伝えることができるので、搭載したICなどの電子部品がコイルから発生する熱によって誤動作してしまうことをより一層防止することができる。 Further, according to the built-in coil substrate of the present invention, in the above structure, via conductor heat transfer is the case with a tubular portion along the inside of the flat coil conductor is more efficient planar coil is wide tubular part of the area can receive the heat generated in the conductor, more so it can be efficiently transfer heat to the heat transfer through-conductors, even more that the electronic parts such as mounting the IC is malfunctions by heat generated from the coil it is possible to prevent.

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。 Coils embedded substrate of the present invention (hereinafter, also referred to as a substrate.), And described in detail below with reference to the accompanying drawings. 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)をB−B'線で切断した縦断面図)、図1(b)は図1(a)をA−A'線で切断した断面図(横断面図)である。 Figure 1 is a diagram showing an example of an embodiment of a coil embedded substrate of the present invention, FIG. 1 (a) is cut sectional view of the coil-embedded substrate of the present invention (see FIG. 1 (b) line B-B ' the longitudinal sectional view), a 1 (b) is a cross-sectional view of FIG. 1 (a) taken along the line a-a '(transverse sectional view). 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は伝熱用貫通導体、5は放熱用導体層、6は配線層である。 In these figures, 1 is an insulating layer, 2 is a ferrite magnetic layer, 3 is planar coil conductor, 4 via conductor heat transfer, 5 radiating conductor layer, 6 denotes a wiring layer.

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。 In the example shown in FIG. 1, as the wiring layer 6, the electrode pads semiconductor chips and chip parts such as IC are mounted electrode 6b and the external electric circuit electrically connected is mounted on the outer surface of the insulating layer 1 6d is formed, the internal wiring layer 6a is formed in the insulating layer 1. 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、貫通導体6cを介して互いに接続されている。 The internal wiring layers 6a, mounting electrodes 6b, the electrode pads 6d and flat coil conductors 3 are connected to each other via a through conductor 6c.

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の内側の領域に、フェライト磁性体層2から基板の主面にかけてフェライト磁性体層2および絶縁層1を貫通する伝熱用貫通導体4が形成され、基板の主面に伝熱用貫通導体4が接続された放熱用導体層5が形成されていることを特徴とするものである。 Coils embedded substrate of the present invention includes a substrate made of a wiring layer 6 a pair of which is formed an insulating layer 1, 1 and magnetic ferrite layer 2 sandwiched the pair of insulating layers 1, 1, magnetic ferrite layers 2 a built-in coil substrate and a flat coil conductor 3 formed within the inside region of the flat coil conductor 3 in plan view, the ferrite magnetic layers of a ferrite magnetic layer 2 to the principal surface of the substrate 2 and heat transfer through conductors 4 passing through the insulating layer 1 is formed, it is characterized in that the heat radiation conductor layer 5 that heat conducting through-conductor 4 is connected to the main surface of the substrate is formed.

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は伝熱用貫通導体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。 According to the coil-embedded substrate of the present invention, such a configuration, heat generated by the planar coil conductor 3 can be radiated from the heat radiation conductor layer 5 via the through conductor 4 for heat transfer to the outside. その結果、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。 As a result, it is possible to prevent the electronic parts such as mounting the IC is malfunctions by heat generated from the planar coil conductor 3.

このとき、伝熱用貫通導体4は、図1に示すように、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の内側の領域を通過するための領域を設けるように間隔を設けて配置される。 At this time, the heat transfer through conductor 4, as shown in FIG. 1, magnetic flux generated around the planar coil conductor 3, a distance to provide a space for passing the inner region of the flat coil conductor 3 It is disposed with.

また、伝熱用貫通導体4と平面コイル導体3との距離はできるだけ近い方が平面コイル導体3の内側に領域における磁束の通過領域を狭めないので好ましいが、両者の間の電気的絶縁性を考慮すると、具体的には、伝熱用貫通導体4と平面コイル導体3との距離は50μm程度以上であることが好ましい。 Although preferred since the distance between the through conductor 4 and the planar coil conductor 3 for the heat transfer is better as close as possible does not narrow the flux passage area of ​​the region inside of the flat coil conductor 3, the electrical insulation between the two considering, in particular, it is preferable that the distance between the through conductor 4 and the planar coil conductor 3 for the heat transfer is more than about 50 [mu] m.

また、図2に図1と同様に示すように、上記構成において、複数の伝熱用貫通導体4が平面コイル導体3の内側に沿って配置されていることが好ましい。 Further, as shown as in FIG 2, in the above configuration, it is preferable that a plurality of heat transfer through conductors 4 are arranged along the inside of the flat coil conductor 3. この構成により、平面コイル導体3の内側の領域において、伝熱用貫通導体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の内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3において発生した熱を伝熱用貫通導体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。 With this configuration, in the inner region of the plane coil conductor 3, heat transfer through conductors 4, magnetic flux generated around the planar coil conductor 3 will not interfere with passing through the inner region of the flat coil conductor 3 since, it is possible to radiate heat generated in the plane coil conductor 3 without decreasing the inductance from the heat radiation conductor layer 5 through the heat transfer through-conductor 4 to the outside.

この場合においても、伝熱用貫通導体4は磁束が通過できるような間隔を設けて配置される。 In this case, the through conductor 4 for heat transfer are disposed with an interval such flux can pass. 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。 This interval, the dimensions of the planar coil conductor 3, the frequency and the current value of the current flowing through the planar coil conductor 3, or may vary depending permeability of the ferrite magnetic layer 2, for example, of a ferrite magnetic layer 2 permeability 500 it may be set equal to or greater than 0.1mm in the case.

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。 In the case of manufacturing a coil-embedded substrate of the present invention, the rectangular coil-embedded board and a plurality of rows arranged vertically and horizontally, attempt to produce a large number of built-in coil substrate easily and efficiently in the form of a so-called multi-piece wiring substrate and If you are preferably planar coil conductor 3 is formed in a rectangular shape outermost periphery follows the shape of the magnetic ferrite layer 2 (outer shape of the substrate) in a plan view. 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。 In this way, those for the length of the flat coil conductor 3 without changing the outer dimensions of the coil-containing substrate can be maximally elongated, large inductance value proportional to the length of the flat coil conductor 3 it can be.

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、伝熱用貫通導体4は平面コイル導体3の内側の領域における角部に配置されることが好ましい。 Thus, when the planar coil conductor 3 is formed in a rectangular shape along the outer shape of the rectangular substrate, that heat transfer through conductors 4 disposed in the corners in the inner region of the flat coil conductor 3 preferable. 角部における磁束密度は他の領域に比較して粗となるので、この部分に形成された伝熱用貫通導体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。 Since the magnetic flux density at the corners become coarse compared to other regions, the effect of reducing the passage area of ​​the magnetic flux by the heat transfer through conductors 4 formed in this portion can be small. また、平面コイル導体3の内側の領域において角部の温度が高くなりやすいので、より効率よく放熱することができる。 Further, since the temperature of the corner portion in the inner region of the plane coil conductor 3 is likely to increase, it is possible to more efficiently dissipated.

また、このようなことから、図2に示すように、角部に配置される伝熱用貫通導体4の横断面積を他の部分よりも大きいものとすると、インダクタンスを低下させることなくより効率よく放熱することができるので好ましい。 Moreover, this reason, as shown in FIG. 2, when the cross-sectional area of ​​the heat transfer through conductors 4 arranged at the corners and larger than the other portion, more efficiently without decreasing the inductance preferable because heat can be radiated.

伝熱用貫通導体4の横断面形状は、図面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。 Cross-sectional shape of the heat transfer through conductors 4 is not only circular, as shown in the drawings, may be a triangle or a quadrangle or more polygons and elliptical shapes, etc., it is not particularly limited. 複数の伝熱用貫通導体4を平面コイル導体3の内側に沿って配置する場合は、伝熱用貫通導体4の横断面形状を、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形状、例えば長方形や楕円形にするのが好ましい。 When a plurality of through conductors 4 for heat transfer along the inside of the flat coil conductor 3, a cross-sectional shape of the heat transfer through conductors 4, toward the center of the inner region of the flat coil conductor 3 elongated preferably, for example to a rectangle or an ellipse. このような形状とすることにより、伝熱用貫通導体4の間隔を狭めて磁束の通過を妨げることなく、横断面積を大きくして効率よく放熱することができる。 With such a configuration, without narrowing the interval between the heat transfer through conductors 4 prevent passage of magnetic flux can be efficiently radiated by increasing the cross-sectional area.

本発明のコイル内蔵基板は、例えば図3,図5および図6に図1と同様の断面図で示すように、伝熱用貫通導体4が、平面コイル導体3の内側に沿った管状部4aを有することが好ましい。 Coils embedded substrate of the present invention, for example 3, as shown in a cross-sectional view similar to Figure 1 in FIGS. 5 and 6, the heat transfer through conductors 4, the tubular portion 4a along the inside of the flat coil conductor 3 preferably it has a. 管状部4aが平面コイル導体3において発生した熱をより効率よく受け取り、より効率よく伝熱用貫通導体4へ熱を伝えることができるので、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より一層防止することができる。 The tubular section 4a receives more efficiently heat generated in the plane coil conductor 3, and more efficiently because the heat transfer through-conductor 4 can conduct heat, electronic components such as mounting the IC is generated from the planar coil conductor 3 it malfunctions by heat can be further prevented.

管状部4aは、フェライト磁性体層2および絶縁層1を貫通する伝熱用貫通導体4を横方向に互いに接続するように形成され、平面視で管状となった部分である。 The tubular portion 4a is formed so as to connect together the heat transfer through conductors 4 that penetrates the ferrite magnetic layer 2 and the insulating layer 1 in the horizontal direction, a portion of a tubular in a plan view. 図6に示すように1つのフェライト磁性体層2上に形成して完全な管状としてもよいが、図3および図5に示すようにフェライト磁性体層2を貫通して厚みを厚くして形成してもよく、その場合には完全な管状でなくてもよい。 May be as a complete tubular form on one ferrite magnetic layer 2 as shown in FIG. 6, formed by increasing the thickness through the ferrite magnetic layer 2 as shown in FIGS. 3 and 5 it may be or may not be completely tubular in that case. フェライト磁性体層2を貫通して厚みを厚くすると板状になり、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るので、より効率よく伝熱用貫通導体4へ熱を伝えることができる。 The ferrite magnetic layers 2 through becomes thicker to the plate thickness, the area for receiving the heat generated by the planar coil conductor 3 becomes larger, it conveys more efficiently heat the heat transfer through-conductors 4 it can. この場合、図3(a)および図5(a)に示すように、上下の平面コイル導体3・3の間において管状となるようにすると、磁束の通過を妨げることがないのでよい。 In this case, as shown in FIG. 3 (a) and FIG. 5 (a), when made to be tubular in between the upper and lower planar coil conductor 3, 3, or because there is no interfere with the passage of magnetic flux.

また、平面コイル導体3に近い位置に伝熱用貫通導体4の管状部4aが形成されるので、上下の平面コイル導体3・3のそれぞれにおいて最内周の導体周りに沿った磁束が発生しにくく、上下の平面コイル導体3・3の最外周から最内周(管状部4aの内側)にかけて、平面コイル導体3の全体の周囲に磁束が発生することとなり、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。 Further, since the tubular portion 4a of the heat transfer through-conductor 4 at a position close to the plane coil conductor 3 is formed, the magnetic flux along the innermost periphery of the conductor around occurs in each of the upper and lower planar coil conductor 3, 3 Nikuku, from the outermost periphery of the upper and lower planar coil conductor 3, 3 over the innermost circumference (inside of the tubular section 4a), will the magnetic flux is generated around the entire flat coil conductor 3, and the inner circumference of the flat coil conductor 3 the magnetic flux partially saturated caused by the magnetic flux is concentrated between the outer suppressed, it is possible to suppress the reduction of the bias characteristics.

図4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4(a)は本発明のコイル内蔵基板の断面図(図4(b)をB−B'線で切断した縦断面図)、図4(b)は図4(a)をA‐A'線で切断した断面図(横断面図)である。 Figure 4 is a diagram showing an example of an embodiment of a coil embedded substrate of the present invention, FIG. 4 (a) is cut sectional view of the coil-embedded substrate of the present invention (FIG. 4 (b) line B-B ' the longitudinal sectional view), a 4 (b) is FIGS. 4 (a) a cross section taken along the line a-a 'view (cross-sectional view). これらの図において、7は伝熱用導体層である。 In these figures, 7 is a conductive layer for heat transfer.

図4に示すように、上記構成において、フェライト磁性体層2に、伝熱用貫通導体4に接続されるとともに平面視で平面コイル導体3と重なる伝熱用導体層7が形成されていることが好ましい。 As shown in FIG. 4, in the above configuration, the ferrite magnetic layer 2, the heat transfer conductor layer 7 overlapping with the planar coil conductor 3 when viewed is connected to the through conductor 4 for heat transfer is formed It is preferred. 平面コイル導体3において発生した熱は、面積が広く熱を受け取りやすい伝熱用導体層7へとその多くが伝わった後に、伝熱用導体層7が接続された伝熱用貫通導体4を介して放熱用導体層5へ伝えられ、放熱用導体層5が形成されたコイル内蔵基板の主面から外部へ放熱することができる。 Heat generated by the planar coil conductor 3, after the area is many is transmitted to the wide thermal likely to accept heat transfer conductor layer 7, through the heat transfer through conductors 4 to heat transfer conductor layer 7 are connected transmitted to the heat conductor layer 5 Te, it can be radiated from the main surface of the coil-embedded substrate is heat radiation conductor layer 5 is formed to the outside. したがって、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。 Therefore, it is possible to electronic components, such as direction, i.e. IC insulating layer 1 can be inhibited heat transfer to the main surface direction of the mounting coils embedded substrate, electronic components plane such as an IC mounted on the built-in coil substrate can be more effectively prevented from malfunctions due to heat generated from the coil conductor 3.

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。 Flat coil conductors 3 may be constituted by one layer, providing a plurality vertically as shown in FIG. 1 (a), in the planar direction size while ensuring the winding number of a coil to obtain a large inductance It preferred because it is possible to reduce the size.

伝熱用導体層7は、図4に示すように、平面コイル導体3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は、上下に位置する平面コイル導体3間に形成されていることが好ましい。 Heat transfer conductor layer 7, as shown in FIG. 4, when the planar coil conductor 3 is plurality vertically through the ferrite magnetic layer 2 between, formed between the plane coil conductor 3 positioned vertically it is preferable to have been.

このような構成とした場合には、平面コイル導体3から発生した熱は、伝熱用導体層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された後に、放熱用導体層5が形成されたコイル内蔵基板の主面から基板の外部へと放熱することができる。 When such a configuration, heat generated from the planar coil conductor 3, after being induced in the interior in the thickness direction of the coil embedded substrate heat transfer conductor layer 7 is formed, the heat dissipation conductor layer 5 from the formed main surface of the built-in coil substrate can be radiated to the outside of the substrate. したがって、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。 Therefore, it is possible to electronic components, such as direction, i.e. IC insulating layer 1 can be inhibited heat transfer to the main surface direction of the mounting coils embedded substrate, electronic components plane such as an IC mounted on the built-in coil substrate can be more effectively prevented from malfunctions due to heat generated from the coil conductor 3.

伝熱用導体層7は、上下に位置する平面コイル導体3・3間に形成される場合は、平面コイル導体3の周囲に発生する磁束が通過する領域を設ける必要があるので、平面視で平面コイル導体3の中心および平面コイル導体3の外周部には伝熱用導体層7を設けない領域が必要となる。 Heat transfer conductor layer 7, if formed between the flat coil conductor 3, 3 positioned vertically, it is necessary that the magnetic flux generated around the flat coil conductor 3 provide a region that passes through, in a plan view the outer periphery of the center and the flat coil conductor 3 of the flat coil conductor 3 is required region without the heat transfer conductive layer 7.

伝熱用導体層7は、上下に位置する平面コイル導体3・3間に形成される場合は、図4(b)に示すように、少なくともその一部が平面視で平面コイル導体3と重なるとともに伝熱用貫通導体4に接続されていればよいが、図5(b)に示すように、平面コイル導体3の形成領域の全域に平面視で重なるような形状に設けることが好ましい。 Heat transfer conductor layer 7, if formed between the flat coil conductor 3, 3 positioned vertically, as shown in FIG. 4 (b), at least partially overlaps the planar coil conductor 3 when viewed together they may be connected to the heat transfer through conductors 4, but as shown in FIG. 5 (b), it is preferable to provide a shape as to overlap in plan view the entire formation region of the flat coil conductor 3. このような形状にすることにより、平面コイル導体3で発生した熱を効率よく受け取って外部へ放出することができるとともに、磁束の通過領域を確保することができるので内蔵コイルの特性の低下を抑えることができる。 With such a configuration, it is possible to emit to the outside receive efficiently the heat generated by the planar coil conductor 3, suppress the deterioration in the characteristics of internal coil it is possible to secure a passing region of the magnetic flux be able to. また、上下に複数設けられた平面コイル導体間3に発生する漏れ磁束をシールドすることができるので、磁束の乱れを抑えることができ、電流を負荷した際の磁気飽和が起きにくくなり、高い重畳特性を得ることができる。 Further, it is possible to shield the leakage flux generated in the plane coil conductor between 3 provided more vertically, it is possible to suppress the disturbance of the magnetic flux, makes the magnetic saturation hardly occurs when loaded with currents, high superimposed characteristics can be obtained.

このような形状の伝熱用導体層7は、平面コイル導体3の形成領域より、平面視で内側および外側に平面コイル導体3から伝熱用導体層7までの距離程度拡がった形状とするのが好ましい。 Heat transfer conductor layer 7 having such a shape, than the formation region of the planar coil conductor 3, for a distance of about spread shape from the planar coil conductor 3 inside and outside in plan view to the heat transfer conductive layer 7 It is preferred. 平面コイル導体3からの熱は平面コイル導体3から伝熱用導体層7への方向に対して45°拡がった範囲で伝熱量の9割以上が伝わるので、このような形状とすれば、平面コイル導体3から伝熱用導体層7の方向への熱のほとんどが伝熱用導体層7へ伝わることとなる。 The heat from the flat coil conductor 3 is more than 90% of the heat transfer amount is transmitted in a range that has spread 45 ° to the direction of the plane coil conductor 3 to the heat transfer conductor layer 7, if such a shape, the plane most coil conductors 3 of heat to the direction of heat transfer conductor layer 7 is being transferred to the heat transfer conductor layer 7.

伝熱用導体層7が上下に位置する平面コイル導体3間に形成される場合は、伝熱用導体層7と平面コイル導体3との距離は、平面コイル導体3からの発熱をより効率よく放熱させるために、また、平面コイル導体3の導体間に発生する漏れ磁束をより効果的にシールドするためにはできるだけ小さい方がよい。 If heat transfer conductor layer 7 is formed between the flat coil conductor 3 positioned vertically, the distance between the heat transfer conductive layer 7 and the planar coil conductor 3 is more efficiently heat generated from the planar coil conductor 3 for dissipating, also, it is as small as possible in order to shield effectively the leakage magnetic flux generated between the conductors of the plane coil conductor 3. 具体例には、上下の平面コイル導体3間の絶縁性を考慮すると、伝熱用導体層7と平面コイル導体3との距離は15μm程度が好ましい。 Specific examples, in consideration of the insulation between the upper and lower planar coil conductor 3, the distance between the heat transfer conductive layer 7 and the planar coil conductor 3 is preferably about 15 [mu] m.

また、伝熱用導体層7が、図6に図1と同様に示すように平面コイル導体3と絶縁層1との間に形成されている場合には、平面コイル導体3から絶縁層1への伝熱経路の途中に伝熱用導体層7が配置されることから、平面コイル導体3で発生した熱が絶縁層1へ伝わる前に確実に伝熱用導体層7へ伝わるので好ましい。 Further, heat transfer conductor layer 7, if it is formed between the flat coil conductor 3 as shown in the same manner as in FIGS. 1 to 6 and the insulating layer 1, the planar coil conductor 3 to the insulating layer 1 preferred because the heat transfer conductor layer 7 is disposed in the middle of the heat transfer path of the heat generated in the plane coil conductor 3 is transmitted to ensure heat transfer conductor layer 7 before transmitted to the insulating layer 1.

伝熱用導体層7が平面コイル導体3と絶縁層1との間に形成されている場合には、伝熱用導体層7と平面コイル導体3との距離は、平面コイル導体3の周囲に発生する磁束の量に応じて設定され、発生した磁束が通過できるような距離(フェライト磁性体層2の厚み)が必要である。 When the heat transfer conductor layer 7 is formed between the flat coil conductor 3 and the insulating layer 1, the distance between the heat transfer conductive layer 7 and the planar coil conductor 3, the periphery of the planar coil conductor 3 is set according to the amount of generated magnetic flux, generated magnetic flux, such distance (thickness of the ferrite magnetic layer 2) can pass through are necessary. 同様の理由で、伝熱用導体層7が平面コイル導体3と絶縁層1との間に形成されない場合においても、平面コイル導体3と絶縁層1との間には同程度の厚みのフェライト磁性体層2が形成される。 For the same reason, when the heat transfer conductor layer 7 is not formed between the flat coil conductor 3 and the insulating layer 1 also, the same degree of thickness between the flat coil conductor 3 and the insulating layer 1 ferrite magnetic body layer 2 is formed. この距離は、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。 This distance, the dimensions of the planar coil conductor 3, the frequency and the current value of the current flowing through the planar coil conductor 3, or may vary depending permeability of the ferrite magnetic layer 2, for example, of a ferrite magnetic layer 2 permeability 500 it may be set equal to or greater than 0.1mm in the case.

また、図7に図1と同様に示すように上下の平面コイル導体3・3間の伝熱用導体層7に加えて平面コイル導体3と絶縁層1との間にも伝熱用導体層7を形成した場合には、放熱用導体層5へ伝熱するための径路が大きくなるので、搭載したICなどの電子部品が平面コイル導体3で発生する熱によって誤動作してしまうことをより一層防止することができる。 The conductor layer for heat transfer also between Figure 1 and the planar coil conductor 3 in addition to the heat transfer conductor layer 7 between the upper and lower planar coil conductor 3, 3 as shown in the same manner as the insulating layer 1 in FIG. 7 when 7 was formed, since the path for heat transfer to the heat conductor layer 5 is increased, more and more that electronic parts such as mounting the IC is malfunctions by heat generated by the planar coil conductor 3 it is possible to prevent.

さらに、伝熱用導体層7が平面コイル導体3と絶縁層1との間に形成されている場合には、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7が平面コイル導体3と配線層6が形成された絶縁層1との間において平面視で平面コイル導体3と重なるように配置されていることから、伝熱用導体層7がシールド層として機能してノイズを吸収することとなるので、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。 Furthermore, when the heat transfer conductor layer 7 is formed between the flat coil conductor 3 and the insulating layer 1, even the noise from the planar coil conductor 3 is emitted, the heat transfer conductor layer 7 is flat because it is arranged so as to overlap with the flat coil conductor 3 when viewed between the coil conductor 3 and the insulating layer 1 on which the wiring layer 6 is formed, the heat transfer conductive layer 7 is to function as a shield layer noise since the to absorb, it is possible to obtain suppressed the influence of the wiring layer 6 due to radiation noise, more stable can be operated by a coil embedded substrate an IC to be mounted.

平面コイル導体3と絶縁層1との間に形成される伝熱用導体層7は、図6および図7に示すような、いわゆるベタ層として全面にわたる形状で形成されるのが好ましい。 Heat transfer conductor layer 7 formed between the flat coil conductor 3 and the insulating layer 1, as shown in FIGS. 6 and 7, preferably formed in a shape over the entire surface as a so-called solid layer. これにより平面コイル導体3から絶縁層1への伝熱経路の全てを覆うように伝熱用導体層7が形成され、またシールド用導体層としても、ノイズの発生源である平面コイル導体3を覆うことになる。 Thus heat transfer conductor layer 7 to cover all the heat transfer path from the plane coil conductor 3 to the insulating layer 1 is formed and also as a conductor layer for shielding, the flat coil conductor 3 which is a source of noise It will cover.

また、このような構成において、平面コイル導体3と絶縁層1・1との間に形成された伝熱用導体層7が、接地導体層を兼ねていることが好ましい。 Further, in such a configuration, heat transfer conductor layer 7 formed between the flat coil conductor 3 and the insulating layer 1, 1, it is preferable that also serves as a ground conductor layer. この場合には、伝熱用導体層7(接地導体層)がノイズを吸収した後、ノイズにより発生した電位が接地導体層に流れる電流とともに外部へ放出されるので、平面コイル導体3から放射されたノイズをシールドする効果がより大きくなり、放射されたノイズによる配線層6への影響がより抑えられ、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。 In this case, after the heat transfer conductor layer 7 (ground conductor layer) has absorbed noise, since the potential generated by the noise emitted to the outside together with the current flowing through the ground conductor layer, are emitted from the flat coil conductor 3 shielding effectively the noise becomes larger, the influence of the wiring layer 6 due to radiation noise is further suppressed can be obtained more stably the coil-containing substrate capable of operating the IC to be mounted . そして、1つの層で接地導体層と伝熱用導体層7との機能を有することから、これらを別々に2層形成する場合に比較して、搭載されるICをより安定して動作させることが可能な、より薄型のコイル内蔵基板を得ることができる。 Then, since it has the function of the ground conductor layer and the heat transfer conductor layer 7 in one layer, that in comparison with the case of forming these separately two layers, to operate more stably the IC to be mounted which can be can be more obtained a thin coil embedded substrate.

このように、搭載したICなどの電子部品への熱の影響や、電子部品が搭載される配線層6へのノイズの影響を防止するようにするためであるので、ICなどの電子部品の搭載される主面側の絶縁層1と平面コイル導体3との間に形成されるのが好ましい。 Thus, the influence of heat to electronic components such as mounting the IC, since the electronic component is done to prevent the influence of noise on the wiring layer 6 to be mounted, mounting of electronic parts such as IC preferably formed between the insulating layer 1 and the flat coil conductor 3 on the main surface side to be. 基板の両主面に電子部品が搭載される場合は、両方の平面コイル導体3と絶縁層1との間に形成される。 If the electronic components are mounted on both main surfaces of the substrate, it is formed between the both flat coil conductor 3 of insulating layer 1. 電子部品が搭載されるのが一方主面側のみである場合でも、放熱の効率を向上させるために両方に形成してもよいことはいうまでもない。 Even if the electronic components are mounted only one main surface side, it may of course be formed on both in order to improve the efficiency of heat dissipation.

平面コイル導体3と一対の絶縁層1・1の少なくとも一方との間に形成された伝熱用導体層7が接地導体層を兼ねている場合は、さらに図8に示すように、伝熱用導体層7(接地導体層)の平面視で平面コイル導体3と重なる部分に開口部7aを設けるのが好ましい。 If the planar coil conductor 3 and the pair of insulating layers 1, 1 of the heat transfer conductor layer 7 formed between at least one of which serves as a ground conductor layer, as further shown in FIG. 8, for heat transfer conductive layer 7 is preferably provided an opening 7a in a portion overlapping with the flat coil conductor 3 in a plan view of the (ground conductor layers). これにより、接地導体層7の平面コイル導体3に対向する部分の面積が小さくなり、平面コイル導体3と接地導体層7との間の容量が小さくなるので、基板の厚みを厚くすることなく、コイルのインダクタンスとキャパシタンスによって生じる共振周波数を高くすることができる。 Thus, the area of ​​the portion facing the flat coil conductor 3 of the ground conductor layer 7 is reduced, since the capacitance between the flat coil conductor 3 and the ground conductor layer 7 is reduced, without increasing the thickness of the substrate, it is possible to increase the resonance frequency caused by the inductance and capacitance of the coil. その結果として、より高い周波数においても高インダクタンス値を得ることができるので、内蔵コイルをより小さくすることができ、小型のコイル内蔵基板を得ることができる。 As a result, it is possible to also obtain a high inductance value at higher frequencies, it is possible to further reduce the internal coil, it is possible to obtain a compact coil embedded substrate.

伝熱用導体層7に設ける開口部7aは、平面コイル導体3と重なる部分が全て開口した平面コイル導体3に沿った形状としてもよいが、図9に示すように分割されて複数形成されていることが好ましい。 Openings 7a provided in the heat transfer conductor layer 7, also good as a shape along the planar coil conductor 3 which portion is all open overlapping the flat coil conductor 3, it is divided as shown in FIG. 9 formed with a plurality it is preferable to have. 開口部7aが分割されて複数形成されている、すなわち複数の開口部7aが間隔をあけて配置されていることから、この開口部7a・7a間が、電流が接地導体層7内を平面コイル導体3に沿って形成された開口部7aと交差する方向に流れるための経路となるので、開口部7aによる電源インダクタンスの上昇やそれに伴う電源ノイズの増大が抑えられ、コイル内蔵基板に搭載されるICを高周波で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できる。 Since the opening 7a is divided formed with a plurality, i.e. a plurality of openings 7a are spaced, between the opening 7a · 7a is planar coil current ground conductor layer 7 since the path for flow in a direction crossing the opening 7a formed along the conductor 3, increase of increase and power supply noise accompanying the power supply inductance due opening 7a is suppressed, is mounted on the built-in coil substrate It can be obtained a coil embedded substrate that can stably operate the IC at a high frequency.

このような開口部7aにするためには、開口部7aの大きさは平面コイル導体3より一回り大きいものがよく、積層の位置ずれを考慮すると、平面コイル導体3の幅に対して0.1mm程度大きい幅のものとすればよい。 To such an opening portion 7a, the size of the opening portion 7a is larger slightly than the flat coil conductor 3 may, considering the positional deviation of the laminate, 0.1 mm relative to the width of the flat coil conductor 3 it may be set to such a degree greater width. また、複数の開口部7a・7a間の間隔は、電源インダクタンスの上昇やそれに伴う電源ノイズの増大が抑えられるような電流経路とするには、0.1mm以上の幅があればよい。 Further, the spacing between the plurality of openings 7a · 7a is in a current path, such as an increase in power supply noise that accompanies increase and that of the power supply inductance is suppressed may be any width of more than 0.1 mm. 開口部7aの面積は要求される共振周波数に応じて決定すればよい。 Area of ​​the opening portion 7a may be determined according to the resonance frequency desired. また、形状も特に限定されるものではなく、図9に示す例のような四角形以外の多角形や円形等の形状でもよい。 The shape is also not particularly limited, and may be in the form of a polygonal or circular or the like other than a square, such as in the example shown in FIG.

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、平面コイル導体3の角部に特に電界が集中することによって起きるノイズを抑えるために、図9に示すように、平面コイル導体3の角部とは重ならないような開口部7aとするのが好ましい。 Also, if a flat coil conductor 3 is formed in a rectangular shape along the outer shape of the rectangular substrate, in order to suppress noise caused by particularly that electric field is concentrated on the corner portions of the plane coil conductor 3, in FIG. 9 as shown, preferably the opening 7a so as not to overlap the corners of the planar coil conductor 3.

また、平面コイル導体3の角部を、曲線状に曲がっている形状、または、複数の屈曲部を有する形状とすると、平面コイル導体3に対向する接地導体層の面積が小さくなり、平面コイル導体3と接地導体層との間のキャパシタンスが小さくなることで、より高周波までインダクタンス値が得られ、また、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、ノイズ放射そのものを削減することができるので好ましい。 Further, the corner portions of the plane coil conductor 3, the shape is bent in a curved shape or, when a shape having a plurality of bent portions, the smaller the area of ​​the ground conductor layer which faces the planar coil conductor 3, the planar coil conductor 3 and that the capacitance between the ground conductor layer becomes smaller, more inductance values ​​can be obtained to a high frequency, also, the concentration of the electric field is reduced at the corner portion is concentrated difficult shape of the current, noise radiation itself It preferred because it is possible to reduce the.

伝熱用導体層7が接地導体層を兼ねない場合は、図9に図1と同様の断面図で示すように、接地導体層6eを別に設けてもよいことはいうまでもない。 If heat transfer conductor layer 7 does not serve as the ground conductor layer, as shown in a sectional view similar to FIG. 1 in FIG. 9, it may be provided separately from the grounding conductor layer 6e of course. この場合は、平面コイル導体3と絶縁層1との間に形成された伝熱用導体層7により、接地導体層6eと平面コイル導体3との間の電磁気的結合が妨げられるので、接地導体層6eの平面コイル導体3と重なる部分に開口部4aを設けなくても平面コイル導体3と接地導体層4との間の容量が小さくなるので、基板の厚みを厚くすることなく、内蔵コイルのインダクタンスとキャパシタンスによって生じる共振周波数を高くすることができる。 In this case, the heat transfer conductor layer 7 formed between the flat coil conductor 3 and the insulating layer 1, since the electromagnetic coupling between the ground conductor layer 6e and the planar coil conductor 3 is prevented, the ground conductor the capacitance between without an opening 4a provided in the portion overlapping the flat coil conductor 3 layers 6e and flat coil conductor 3 and the ground conductor layer 4 is reduced, without increasing the thickness of the substrate, the internal coil it is possible to increase the resonance frequency caused by the inductance and capacitance. なお、接地導体層6eは、図1〜図7では省略されているが、図1〜図3に示すように伝熱用導体層7が形成されない場合や、図4〜図5に示すように伝熱用導体層7が平面コイル導体3・3の間に形成される場合や、図6〜図7に示すような形態で伝熱用導体層7が接地導体層を兼ねない場合においても必要に応じて形成されるものである。 Incidentally, the ground conductor layer 6e has been omitted in FIGS. 1-7, or when the heat transfer conductor layer 7, as shown in FIGS. 1 to 3 are not formed, as shown in FIGS. 4-5 If you heat transfer conductor layer 7 is formed between the flat coil conductor 3, 3, necessary when the heat transfer conductive layer 7 in the form as shown in FIGS. 6 and 7 does not serve as the ground conductor layer it is those formed in accordance with.

熱用導体層5は、図1〜図12に示すように、基板の主面に伝熱用貫通導体4に接続されて形成される。 Heat conductor layer 5 release, as shown in FIGS. 1 to 12, formed by being connected to the main surface of the substrate to the heat transfer through-conductors 4. その大きさは特に制限されるものではく基板の主面(下面)の一部だけでなく、例えば図9に示すように、基板の主面(下面)に形成された電極パッド6d等に接続しないように基板の主面(下面)全体にかけて形成してもよい。 Its size is not only particularly a part of the Restricted those in the Ku main surface of the substrate (bottom surface), for example, as shown in FIG. 9, connected to the electrode pad 6d and the like formed on the main surface of the substrate (lower surface) may be formed over the entire principal surface (lower surface) of the substrate so as not to.

また、放熱用導体層5は、基板の主面上の電子部品の搭載位置から十分な距離があり、伝熱用貫通導体4および放熱用導体層5から電子部品へ熱が伝わることがない場合には、電子部品が搭載される側の主面上に形成してもよい。 Further, the radiating conductor layer 5, there is sufficient distance from the mounting position of the electronic component on the main surface of the substrate, when the heat transfer through conductors 4 and the radiating conductor layer 5 never heat is transferred to the electronic component the may be formed on the main surface on the side where the electronic component is mounted. また、基板に搭載される電子部品の発熱が平面コイル導体3の発熱より大きく、温度が高くなるような場合には、電子部品を搭載する搭載用電極6bと伝熱用貫通導体4,伝熱用導体層7または放熱用導体層5のいずれかとを接続したり、または電子部品を基板の両主面に形成した放熱用導体層5の一方に搭載したりしてもよい。 Further, the heat generating electronic components mounted on the substrate is greater than the heat generation of the planar coil conductor 3, in the case where the temperature is high, the mounting electrode 6b and the heat transfer through-conductor 4 for mounting the electronic component, the heat transfer or connect and either use the conductive layer 7 or dissipating conductor layer 5, or the electronic components may be or mounted on one of the heat radiation conductor layer 5 formed on both principal surfaces of the substrate.

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。 Further, the radiating conductor layer 5, it is thicker than the thickness of the wiring layer 6 and the planar coil conductor 3, it is possible to improve the heat radiation property. 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、より厚くして20μm以上の厚みにするとよい。 For example, may the thickness of the wiring layer 6 and the planar coil conductor 3 whereas a thickness of about normal 10 [mu] m, to thicker to 20μm or more thick.

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。 Further, the radiating conductor layer 5, by increasing by comparing the surface roughness mounting electrode 6b and the electrode pad 6d, it is possible to improve heat dissipation by increasing the surface area. 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にするとよい。 For example, the surface roughness (arithmetic average roughness: Ra) of the mounting electrode 6b and the electrode pad 6d Whereas is usually about 1 to 5 [mu] m, to 20μm approximately above surface roughness, or more levels it may be shaped with uneven.

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。 Insulating layer 1 was co-fired with a ferrite magnetic layer 2 and the flat coil conductor 3 is formed is sandwiched wiring layer 6 and the insulating layer 1 formed on inner surface thereof and at a temperature of 800 to 1000 ° C. insulation are those made of sintered body powder, from the viewpoint of suppressing the inductance of the wiring layer 6 becomes higher, made of non-magnetic insulating material such as non-magnetic ferrite or glass ceramics are preferable. 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。 Insulating layer 1 to prepare a green sheet for the insulating layer 1 mainly composed of insulating powder and the organic binder, after number laminating only the green sheet for the insulating layer 1 may require wiring deployment, 800 to 1000 ° C. It is produced by firing at the temperature.

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。 If the insulating layer 1 is made of a non-magnetic ferrite may be used Zn ferrite and Cu ferrite. 中でも、X−Fe (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。 Among them, X-Fe 2 O 4 ( X is Cu, Zn) Cu-Zn ferrite which is a solid solution of normal spinel structure represented as being preferred.

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 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 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。 In the case of Cu-Zn ferrite, 50 to 70% by weight of Fe 2 O 3 composition ratio thereof as a sintered body, 5 to 20 wt% of CuO, when 20 to 35 wt% of ZnO, 1000 ° C. the following sintered density 5.0 g / cm 3 or more high-density sintered at a low temperature are possible, and, since the non-magnetic ferrite layer after firing is non-magnetic at low temperature range preferred. Fe 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。 Fe 2 O 3 is a main component of ferrite, tends to the proportion tends to have magnetic is less than 50 wt% occurs, the mechanical strength is lowered due to a decrease in the sintering density is more than 70 wt% is there. 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。 CuO is an important factor for lowering the sintering temperature, with the effect of promoting sintering by CuO forms a liquid phase at a low temperature, low temperature 800 to 1000 ° C. without impairing the magnetic properties in can be fired. 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。 When the ratio of this is less than 5 mass%, sintering density when performing firing at interconnection layer 6 simultaneously with 800 to 1000 ° C. is insufficient, there is a tendency that mechanical strength is insufficient, from 20 wt% often and raise the Curie temperature, there is a tendency for magnetic occurs at a low temperature region. 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。 ZnO is an important element to the non-magnetic ferrite magnetic, tend to its proportion mechanical strength is reduced due to a decrease in the sintered density is less than 20 wt%, when it is more than 35 wt% there is a tendency for magnetic occurs.

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。 The insulating layer 1 is the case where a non-magnetic ferrite may be obtained by low-temperature firing by adding a low softening point glass in the non-magnetic ferrite powders. このときのガラスとしては、例えばSiO −B 系,SiO −B −Al 系,SiO −B −Al −MO系(但し、MはCa,Sr,Mg,BaまたはZnを示す),SiO −Al −M O−M O系(但し、M 及びM は同じまたは異なってCa,Sr,Mg,BaまたはZnを示す),SiO −B −Al −M O−M O系(但し、M 及びM は上記と同じである),SiO −B −M O系(但し、M はLi,NaまたはKを示す),SiO −B −Al −M O系(但し、M 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 The glass in this case, for example, SiO 2 -B 2 O 3 based, SiO 2 -B 2 O 3 -Al 2 O 3 based, SiO 2 -B 2 O 3 -Al 2 O 3 -MO -based (where, M is Ca, shown Sr, Mg, Ba, or Zn), SiO 2 -Al 2 O 3 -M 1 O-M 2 O system (where, M 1 and M 2 identical or different Ca, Sr, Mg, Ba or an Zn), SiO 2 -B 2 O 3 -Al 2 O 3 -M 1 O-M 2 O system (where, M 1 and M 2 are as defined above), SiO 2 -B 2 O 3 -M 3 2 O system (where, M 3 is Li, shows the Na or K), SiO 2 -B 2 O 3 -Al 2 O 3 -M 3 2 O system (where, M 3 are as defined above ), Pb-based glass, may be used Bi-based glass, softening point of the glass is at 600 ° C. or less ことがフェライトの焼結を阻害しないうえで望ましい。 It is desirable in terms of does not inhibit the sintering of the ferrite.

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 ,SiO ,ZrO とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物、TiO とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物,Al およびSiO 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。 If the insulating layer 1 is made of glass ceramic, the insulating powder is made of a sintered body of a mixture of powder and filler powder of the glass as described above, as the filler powder, for example, Al 2 O 3, SiO 2, ZrO a composite oxide of 2 and an alkaline earth metal oxide, a composite oxide of TiO 2 and alkaline earth metal oxides, composite oxides containing at least one selected from Al 2 O 3 and SiO 2 (e.g., spinel , mullite, and a ceramic powder of cordierite), and the like.

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。 Wiring layer 6, Cu, Ag, Au, Pt, and made of a metallized metal is a sintered body of a powder of a low resistance metal such as Ag-Pd alloys and Ag-Pt alloy, a green sheet for the insulating layer 1 previously formed wiring pattern by printing a wiring layer 6 conductor paste, it is formed by co-firing a green sheet for the insulating layer 1.

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 (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。 Ferrite magnetic layers 2, Ni-Zn ferrite is a ferromagnetic ferrite, Mn-Zn ferrite, Mg-Zn ferrite, is a sintered body of magnetic ferrite powder, such as Ni-Co ferrite, X- Fe 2 O 4 (X is Cu, Ni, Zn) Ni- Zn ferrite which is a solid solution of the inverse spinel structure represented as preferably to obtain a sufficiently high magnetic permeability in a high frequency band.

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 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 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。 In the case of Ni-Zn ferrite, Fe 2 O 3 and 63 to 73 wt% the composition ratio of the sintered body, 5-10 wt% of CuO, 5 to 12 mass% of NiO, the ZnO. 10 to When 23 wt%, but may be sintered density 5.0 g / cm 3 or more high-density sintered at a low temperature of 1000 ° C. or less, and it is possible to obtain a sufficiently high magnetic permeability in a high frequency band preferred. Fe 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。 Fe 2 O 3 is a main component of the ferrite, have sufficient permeability is not obtained tends and its proportion is less than 63 wt%, the mechanical strength is more than 73 wt% due to the decrease of the sintered density It tends to decrease. CuOは焼結温度の低温化のために重要な要素であり、CuOが低温で液層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。 CuO is an important factor for lowering the sintering temperature, with the effect of promoting sintering by CuO forms a liquid layer at a low temperature, low temperature 800 to 1000 ° C. without impairing the magnetic properties in can be fired. 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 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。 Therefore, when the ratio is less than 5 mass%, sintering density when performing firing at interconnection layer 6 and the planar coil conductor 3 at the same time as 800 to 1000 ° C. is insufficient, tends to mechanical strength is insufficient There, when it is more than 10% by mass tends to easily damage the magnetic characteristics for low percentage of CuFe 2 O 4 magnetic properties is increased. 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。 NiO is to be contained in order to secure permeability in the high frequency range of the ferrite magnetic layer 2. NiFe 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。 NiFe 2 O 4 does not cause attenuation of magnetic permeability due to resonance to the high frequency range, it is possible to maintain the permeability at high frequency region to a relatively high value, since the initial permeability has a characteristic of low, 5 mass tend to permeability decreases with less than% at 10MHz or more high-frequency region, 12 wt% greater than the initial permeability tends to decrease. 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。 ZnO is an important factor for the permeability increase of the ferrite magnetic layer 2, is less than 10 wt% of the ferrite composition permeability becomes low, the magnetic properties even more than 23% by weight conversely poor It tends to be.

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。 Ferrite magnetic layer 2 is made by using a ferrite magnetic layer 2 green sheets formed in a similar manner as the green sheet for the insulating layer used for the insulating layer 1.

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。 Planar coil conductor 3 is made of a metallized metal layer is a sintered body of metal powder in the same manner as the wiring layer 6, to print the planar coil conductor 3 conductor paste on the surface of the green sheet for magnetic ferrite layers 2 forming a coil pattern by, further by co-firing the laminated green sheets for a magnetic ferrite layer 2 thereon, are formed is embedded in the magnetic ferrite layers 2. 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。 If the planar coil conductor 3 is formed by overlapping a plurality up and down, a further green sheet for magnetic ferrite layer 2 on which a coil pattern and the through conductor pattern formed on the green sheet for magnetic ferrite layers 2 stacking a plurality it may be laminated.

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。 Metal powder used for manufacturing a planar coil conductor 3 is similar to Cu and the wiring layers 6, Ag, Au, Pt, a low resistance metal powder such as Ag-Pd alloys and Ag-Pt alloy is used. 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。 Thus, the electric resistance of the plane coil conductor 3 is reduced, it is possible to suppress heat generation itself of the plane coil conductor 3.

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。 Green sheet green sheet or a ferrite magnetic layer 2 insulating layer 1, an insulating powder or magnetic ferrite powder in an organic binder, to obtain an organic solvent, a slurry by mixing a dispersant or plasticizer, if necessary, now the doctor blade method, rolling method, calender roll method, was applied to a sheet by extrusion molding or the like, is made by molding and drying.

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 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。 Those insulator powder used in the green sheet for the insulating layer 1, the insulating layer 1 if made of non-magnetic ferrite, which was calcined as a mixture of powders of Fe 2 O 3 and CuO and ZnO at a predetermined ratio ground can be a raw material powder.

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 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。 Ferromagnetic ferrite powder used in the green sheet for magnetic ferrite layer 2 is a ferrite powder produced by previously calcining Fe 2 O 3 and CuO, ZnO, or the NiO, the average particle size of 0.1μm a uniform range of ~0.9Myuemu, particle shape it is desirable nearly spherical shape. 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。 This is because the average particle diameter is 0.1μm less than uniform distribution of the ferrite powders in the fabrication of the green sheet for magnetic ferrite layer 2 is difficult, greater than the average particle size of 0.9μm and a ferrite magnetic layer 2 This is because the sintering temperature tends to be high in the green sheet. 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。 Further, it is possible to obtain a uniform sintering condition by close to uniform spherical particle size. 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。 For example, when the partially small particle size in ferrite powder exists, only that portion reduces the grain growth, the permeability of the ferrite magnetic layer 2 obtained after sintering is not easily stabilized trend.

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。 The organic binder may be used those that are used from the ceramic green sheet Conventionally, acrylic (acrylic acid, methacrylic acid, or homopolymers or copolymers of these esters, particularly acrylic acid ester copolymers, methacrylic acid ester copolymers, acrylic acid ester - methacrylic acid ester copolymer), polyvinyl butyral - Le system, polyvinyl alcohol, acryl - styrene, polypropylene carbonate based, homo- and cellulose-based polymer or copolymer. 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。 In view of degradability and volatile in the firing step, and more preferably an acrylic binder.

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。 The organic solvent of the green sheet may be any kind can be mixed with good dispersing an insulator powder and a ferrite powder and an organic binder, toluene, ketones, and organic solvents or water or the like alcohols. 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。 Among these, toluene, methyl ethyl ketone, since the solvent with high evaporation coefficient such as isopropyl alcohol can be carried out in a short time drying process after the slurry coating is preferred.

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。 5-20 parts by weight of an organic binder with respect to the slurry insulator powder and ferrite powder 100 parts by weight for producing a green sheet, the organic solvent 15 to 50 parts by mass of, by using a mixing means such as a ball mill It is prepared so as to viscosity 3~100Cps.

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。 Internal wiring layer 6a of the wiring layer 6, a wiring pattern serving as mounting electrodes 6b and electrode pad 6d, the printing method such as screen printing method or a gravure printing method a wiring layer 6 conductor paste on the surface of the green sheet for the insulating layer 1 in is formed by printing a predetermined pattern. 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。 Wiring pattern serving as the through conductor 6c, the internal wiring layer 6a, a through hole is formed by punching or laser processing or the like on the green sheet for the insulating layer 1 prior to the formation of the wiring pattern serving as mounting electrodes 6b and electrode pad 6d , is formed by filling the wiring layer 6 conductor paste by implantation means such as printing and press filled in the through hole.

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。 Similarly, the coil pattern as a flat coil conductor 3, formed by printing a predetermined pattern of magnetic ferrite layers 2 green sheet flat coil conductor 3 conductor paste on the surface of a screen printing method or a printing method of gravure printing method is, the wiring pattern which is a through conductor of the ferrite magnetic layer 2 is also formed in the same manner as the wiring pattern becomes the through conductors 6c. 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。 Planar coil conductor 3 conductor paste may be used the same as the wiring layer 6 conductor paste.

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。 Coil pattern serving as a flat coil conductor 3, depending on the required inductance value and size, distance between conductors of the circumferential inner and outer circumference of the line width and adjacent a case of forming by printing as described above than about 0.1mm if it can be easily formed. 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。 To increase the number of turns of the coil in the smallest possible area, and the line width of about 0.1 to 1 mm, may be the distance between conductors about 0.1 to 0.2 mm.

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。 Wiring layers 6 conductor paste and the planar coil conductor 3 conductor paste, the main component of the metal powder in an organic binder, an organic solvent, a ball mill with addition of dispersants or the like, if necessary, a three-roll mill, kneader such as a planetary mixer It is prepared by mixing and kneading by means.

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。 The organic binder of the conductive paste is usable those used in conventionally conductor paste, for example, acrylic (acrylic acid, methacrylic acid, or homopolymers or copolymers of these esters, particularly acrylic acid ester copolymer, a methacrylic acid ester copolymers, acrylic acid ester - methacrylic acid ester copolymer), polyvinyl butyral - Le system, polyvinyl alcohol, acryl - styrene, polypropylene carbonate based, cellulosic, etc. homopolymer or copolymer. 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。 Decomposition in the calcination step, considering the volatility, acrylic, and more preferably the organic binder of the alkyd.

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。 The organic solvent of the conductive paste is not limited as long as such can be mixed with good dispersing a metal powder and an organic binder as described above, such as terpineol or butyl carbitol acetate and phthalate can be used.

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。 Internal wiring layer 6a of the wiring layer 6, mounting electrodes 6b and electrode pad 6d become wiring pattern wiring layer 6 conductor paste or a planar coil conductor 3 conductor paste for forming, compared metal conductor powder 100 parts by weight 3-15 parts by weight of an organic binder Te, by kneading by adding 10 to 30 parts by weight of an organic solvent, enough to allow patterning of satisfactorily predetermined shape without trouble occurs, such as the conductive paste bleeding or blur by printing it is desirable to be the viscosity.

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。 Conductive paste for forming a wiring pattern serving as a through conductor 6c is a solvent amount and amount of organic binder, the internal wiring layers 6a, wiring layer 6 for forming a wiring pattern serving as mounting electrodes 6b and electrode pad 6d adjusted to a relatively low fluidity paste the conductor paste or a planar coil conductor 3 conductor paste, it may facilitate the filling of the through-hole, and so as to heat curing. 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。 The present invention may be inorganic ingredient plus powder glass or ceramics to the metal conductor powder for adjusting the sintering behavior.

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。 In the case of forming an insulating layer 1 in a non-magnetic ferrite, the mounting electrode 6b and the electrode pad 6d wiring layer 6 conductor paste for forming the wiring layer 6 formed on the outer surface of the insulating layer 1, such as is, ZnO, CuO, MgO, CoO, NiO, MnO, be added a powder of divalent metal oxides such as FeO desirable. 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。 The addition of divalent metal oxide, can be firmly bonded to the non-magnetic ferrite wiring layers 6 of the outer surface in the insulating layer 1 mainly.

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は作製される。 By placing a predetermined number green sheet for the insulating layer 1, each wiring pattern above and below the green sheet for magnetic ferrite layer 2 having a predetermined number of sheets has been formed, including those coil pattern is formed to prepare a laminate, the coils embedded substrate by firing a laminate is produced.

伝熱用貫通導体4は、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用グリーンシートおよび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。 Heat transfer through conductors 4, the surface layer of the wiring pattern and the radiating conductor layer 5 to become punching or laser in the green sheet and the green sheet for magnetic ferrite layers 2 for insulating layer 1 prior to the formation of the heat radiation conductor layer pattern by processing or the like in advance to form a through hole, through the through-hole by embedding means such as print and press filled filled with a conductive paste for via conductor 6c, is formed by co-firing with these. 貫通導体6cと伝熱用貫通導体4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。 If the through conductor 6c and the heat transfer through-conductor 4 is formed in the same layer may be carried forming and filling of the paste through holes simultaneously.

伝熱用貫通導体4の管状部4aは、図6に示すような、フェライト磁性体層2や絶縁層1を貫通しない形状の場合は、フェライト磁性体層2用グリーンシートやフェライト磁性体層2用グリーンシートに伝熱用貫通導体4となるパターンを形成した後に、その露出した部分と重なるようにフェライト磁性体層2用グリーンシートやフェライト磁性体層2用グリーンシート上に、配線層6のパターンと同様にして管状のパターンを形成すればよい。 The tubular section 4a of the heat transfer through conductor 4, as shown in FIG. 6, if the shape does not penetrate the ferrite magnetic layer 2 and the insulating layer 1, a ferrite magnetic layer 2 green sheets and the ferrite magnetic layer 2 after forming the pattern to use green sheet becomes the heat transfer through-conductors 4, on the exposed ferrite magnetic layer 2 so as to overlap the portion green sheets and the ferrite magnetic layer 2 green sheet, a wiring layer 6 pattern and may be formed tubular pattern in the same manner. また、図3および図5に示すような、フェライト磁性体層2や絶縁層1を貫通する形状の場合は、伝熱用貫通導体4の形成時に同様にして同時に形成すればよい。 Further, as shown in FIGS. 3 and 5, in the case of shape that penetrates the ferrite magnetic layer 2 and the insulating layer 1 may be formed at the same time in the same manner as in the formation of the heat transfer through conductors 4. 管状部4aを完全な管状とするとグリーンシートに貫通孔を形成することができないので、図3および図5に示すような複数に分割した形状とすればよく、分割の数や形状については特に制限されるものではない。 Because when the tubular portion 4a and the full tubular incapable of forming a through hole in the green sheet, may be a shape divided into a plurality as shown in FIGS. 3 and 5, in particular the number and shape of the split restriction not intended to be.

放熱用導体層5および伝熱用導体層7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。 Heat radiation conductor layer 5 and the heat transfer conductor layer 7 is a sintered body of powder of a low resistance metal Cu, Ag, Au, Pt, Ag-Pd alloy and Ag-Pt alloy or the like in the same manner as the wiring layer 6 it is made of metallized metal. 伝熱用導体層7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されて形成される。 Heat transfer conductor layer 7, a wiring layer 6 conductor paste used for forming such internal wiring layer 6a, a screen printing method or a gravure printing method, or the like by a green sheet or a ferrite magnetic layer of the green sheet 2 for the insulating layer 1 was applied in a predetermined pattern on the surface, it is formed by co-firing with these. 放熱用導体層5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絶縁層1用グリーンシート上に所定パターン形状に塗布し、これらとともに同時焼成されて形成される。 Heat radiation conductor layer 5, the same conductive paste and wiring layer 6 conductor paste is formed on the outer surface of the insulating layer 1, such as mounting electrodes 6b and the electrode pad 6d, by a screen printing method or a gravure printing method, or the like was applied in a predetermined pattern on the green sheet for the insulating layer 1, it is formed by co-firing with these. 搭載用電極6bや電極パッド6dの形成と同時に行なえばよい。 Forming a mounting electrode 6b and the electrode pad 6d and may be performed simultaneously.

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。 The surface roughness of the heat radiation conductor layer 5 (arithmetic average roughness: Ra) to be greater than the wiring layer 6 (mounting electrodes 6b and the electrode pad 6d) are those having a particle size of large metal powder used in the conductor paste it may be formed by. 例えば、配線層6,平面コイル導体3または伝熱用導体層7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。 For example, the wiring layer 6, whereas using 5μm about metal powder in the conductor paste used for forming the plane coil conductor 3 or a heat conductor layer 7, the conductive paste used for forming the heat dissipation conductor layer 5 10 [mu] m it may be used or more metal powders degree.

また、放熱用導体層5の表面を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。 Further, to the surface of the heat radiation conductor layer 5 and the shape having irregularities, for example conductive paste and the like pressing the mold after the coating, the shape such as columns or multiple point-like projections or recesses of the groove irregularities it may be formed.

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。 Method of making a laminate, a method of thermocompression bonding by applying heat and pressure to the green green insulating layer 1 stacked sheets and the ferrite magnetic layer 2 sheet, organic binder, plasticizer, composed of solvents a method in which thermocompression bonding an adhesion agent is applied between the sheets can be employed. 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。 Conditions of heat and pressure during lamination varies depending on the type and amount of such an organic binder used is generally 30 to 100 ° C. and 2~20MPa.

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。 Firing the laminate, after debinder at a temperature of 300 to 600 ° C., it is carried out by calcining at a temperature of 800 to 1000 ° C.. 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を用いる。 The firing atmosphere, when the flat coil conductor 3 and other wiring made of an oxide hard material such as Ag conducted in the atmosphere, if made of easily oxidizable material such as Cu, a nitrogen atmosphere is used, used after humidified so as to facilitate binder removal.

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。 Formed on a built-in coil surface of the substrate after firing the mounting electrodes 6b, the electrode pad 6d and the heat conductor layer 5, a semiconductor chip or a chip component or the bonding by soldering or the like to an external electric circuit made firm, to, may be sequentially deposited by a plating method a nickel layer and a gold layer on its surface.

本実施例1では、本発明のコイル内蔵基板として、図7に示すような、平面コイル導体3の内周に沿って、平面コイル導体3の内側の領域の角部およびその間に計8本の伝熱用貫通導体4を、また、上下に位置する2つの平面コイル導体3・3間および基板の下側の絶縁層1とフェライト磁性体層2との間に伝熱用導体層7を、そして、基板の下面に放熱用導体層5を設けた構造に、上下の絶縁層1にそれぞれ接地導体層6eを加えたコイル内蔵基板を作製し、基板の上面に形成した配線層6の表面温度を測定した。 In Example 1, as a coil embedded substrate of the present invention, as shown in FIG. 7, along the inner periphery of the planar coil conductor 3, the inner region of the flat coil conductor 3 corners, and between a total of eight the through conductor 4 for heat transfer, also the heat transfer conductor layer 7 between the two between the planar coil conductor 3, 3 and the substrate below the insulating layer 1 and the ferrite magnetic layer 2 positioned vertically, then, the structure in which a heat dissipation conductor layer 5 on the lower surface of the substrate, to produce a coil embedded substrate each addition ground conductor layer 6e and below the insulating layer 1, the surface temperature of the wiring layer 6 formed on the upper surface of the substrate It was measured. 以下に詳細に説明する。 It will be described below in detail.

まず、Fe 粉末630gとCuO粉末80gとZnO粉末290gとを、純水4000cm とともにジルコニアボールを使用した7000cm 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。 First, Fe 2 O 3 and powder 630g and CuO powder 80g and ZnO powder 290 g, were mixed for 24 hours in a ball mill of 7000 cm 3 using zirconia balls with pure water 4000 cm 3, dry powder mixture of zirconia crucible by heating 1 hour at 730 ° C. in air and put in, to prepare a non-magnetic ferrite calcined powders. 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。 For non-magnetic ferrite calcined powder 100 parts by weight produced a 10 parts by weight of butyral resin as a binder, an organic solvent IPA (isopropyl alcohol) was added 45 parts by weight, were mixed by the same ball mill method slurry did. 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。 The slurry was molded green sheet for the insulating layer made of a nonmagnetic ferrite having a thickness of 100μm by a doctor blade method using a.

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の貫通孔および伝熱用貫通導体4用の直径240μmの貫通孔を形成した。 By punching with a die to the green sheet for the insulating layer to form a through-hole of the through holes and diameter 240μm heat transfer through-conductor 4 having a diameter of 150μm for the through conductors 6c. 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。 The through conductor paste into the through-hole was filled by screen printing, and dried 30 minutes at 70 ° C.. 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。 The through conductor paste, and Ag powder 100 parts by weight of the glass powder 10 parts by weight of a sintering aid, added and α- terpineol 2 parts by weight of acrylic resin 12 parts by weight and an organic solvent, stirring deaerator used was sufficiently kneaded by a three-roll after thorough mixing by.

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。 Next, this green sheet a conductive paste for an insulating layer was applied to 20μm thickness at 2mm square size by a screen printing method, surface wiring layer pattern and the planar coil conductor 3 for temperature measurement and dried 30 minutes at 70 ° C. to form the energizing surface wiring layer pattern for energizing from the outside. また、接地導体層6eとなる配線層パターンおよび絶縁層1とフェライト磁性体層2との間の伝熱用導体層7となるパターンも別の絶縁層用グリーンシートに同様にして形成した。 Was also formed in the same manner to a wiring layer pattern and patterns green sheets for a different insulating layer serving as a heat transfer conductor layer 7 between the insulating layer 1 and the ferrite magnetic layer 2 becomes the ground conductor layer 6e.

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。 The conductive paste of CuO powder 10 parts by weight to 100 parts by weight of raw materials added as a metal oxide in 100 parts by mass of Ag powder as a metal powder, and α- terpineol 2 parts by weight of acrylic resin 12 parts by weight and an organic solvent in addition, used was sufficiently kneaded by a three-roll after thorough mixing by stirring defoaming machine.

次に、Fe 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。 Then, by using the Fe 2 O 3 powder 700g and CuO powder 60g and NiO powder 60g and ZnO powder 180 g, to prepare a ferromagnetic ferrite calcined powder with a non-magnetic ferrite calcined powders and similar manufacturing method. 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。 To magnetic ferrite calcined powder 100 parts by mass was produced, 10 parts by weight of a butyral resin as a binder, the IPA as an organic solvent were added 45 parts by weight, was slurried by mixing the above and similar ball mill method. 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。 The slurry was molded green sheet for magnetic ferrite layer having a thickness of 100μm by a doctor blade method using a.

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の貫通孔および伝熱用貫通導体4用の直径240μmの貫通孔を形成した。 The ferrite magnetic layer green sheet was formed through holes with a diameter of 240μm in the through holes and heat transfer through-conductors 4 having a diameter of 150μm for penetrating conductor 6c by stamping with a die. 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。 The through-holes, the through-conductor paste was filled by a screen printing method to form a through conductor composition comprising a 30 minutes dried through conductor at 70 ° C.. 貫通導体ペーストとしては、上記と同じものを用いた。 The through conductor paste was used the same as above.

続いて、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、3ターン(3巻き)の平面コイル導体パターンを形成した。 Subsequently, each conductor paste on the green sheet 2 sheets ferrite magnetic layer was coated to a thickness of 30μm by the screen printing method, and dried for 30 minutes at 70 ° C., to form a flat coil conductor pattern 3 turns (three turns) . 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。 The conductive paste 100 parts by weight of Ag powder, added with α- terpineol 1 part by weight of acrylic resin 10 parts by weight and an organic solvent, thoroughly kneaded with a triple roll after thorough mixing by stirring defoaming machine was used was the thing.

また、別のフェライト磁性体層体用グリーンシート1枚には、平面コイル導体パターンと同じ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、伝熱用導体層パターンを形成した。 Also, a single another magnetic ferrite layer-body green sheet was coated the same conductive paste as the planar coil conductor pattern to a thickness of 30μm by the screen printing method, and dried for 30 minutes at 70 ° C., the conductive layer for heat transfer to form a pattern. 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6cとは接続されないように直径250μmの開口部を設けたパターンとした。 The through conductor 6c for connecting the upper and lower planar coil conductor pattern is a pattern having an opening with a diameter of 250μm so as not to be connected.

次に、下から順に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、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、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、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。 Next, the green ferrite magnetic layer to form a planar coil conductor patterns in order from the bottom sheet, the green ferrite magnetic layers were formed heat transfer conductor layer pattern sheet, ferrite magnetic layers forming the plane coil conductor pattern green sheets, superimposed green sheet for magnetic ferrite layer formed only through conductor pattern, further that in vertically stacked each green sheet for four insulating layers, the insulating and heat pressing at 5MPa pressure and temperature of 50 ° C. layer green sheet to prepare a laminated body located in the surface layer.

次に、積層体を12mm角に切断した後、大気中で500℃、3時間の条件で加熱して有機分を除去した後、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。 Then, after cutting the laminate to 12mm square, 500 ° C. in air, after removal of the organic matter by heating under the conditions of 3 hours, 900 ° C. in air and baked under conditions of 1 hour, the coil the built-in substrate was prepared. 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・3の一方の端部同士が貫通導体6cにより接続され、上方の平面コイル導体3の他方の端部は上方の接地導体層6eとは電気的に接続されずに上方の接地導体層6eを貫通する貫通導体6c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の他方の端部は下方の接地導体層6eに接続され、下方の接地導体層6e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とした。 Built-in coil substrate, a ferrite magnetic layer 2 is sandwiched by the pair of insulating layers 1, 1, in the magnetic ferrite layers 2 are formed by overlapping planar coil conductor 3 up and down, up and down each of the flat coil conductor 3, one ends of the three are connected by a through conductor 6c, through a electrically connected to the upper ground conductor layer 6e without the other end of the upper planar coil conductor 3 and the upper ground conductor layer 6e is connected to the surface wiring layer for energizing the through conductors 6c to the other end of the lower planar coil conductor 3 is connected to the ground conductor layer 6e of the lower, ground conductor layer 6e of the lower side for another energization by the through conductor It was connected to the structure in the surface wiring layer. 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であった。 Coils embedded board is 0.8mm and a thickness 10mm angle outer size, the planar coil conductor 3, a conductor thickness of 0.02 mm, a conductor width of 0.3 mm, a rectangular outermost periphery 6mm angle, inside and adjacent the outer peripheral circumference distance between conductors of was 0.15 mm. 伝熱用導体層7は、導体厚みが0.02mmで、外寸6.3mm角のほぼ中央部に3.0mm角の開口を有する形状であり、伝熱用貫通導体4は、最内周の平面コイル導体3から0.1mm離間した位置に直径0.2mmのものが伝熱用導体層7に接続されて配置され、放熱用導体層5は、導体厚みが0.03mmで、外寸6mm角のものが伝熱用貫通導体4に接続されて基板下面の中央部に配置されたものであった。 Heat transfer conductor layer 7, a conductor thickness of 0.02 mm, a shape having an opening 3.0mm angle substantially central portion of the outer dimensions 6.3mm square, the heat transfer through conductors 4, innermost planar coil those from the conductor 3 with a diameter of 0.2mm to 0.1mm spaced position is arranged to be connected to the heat transfer conductor layer 7, the heat dissipation conductor layer 5, a conductor thickness of 0.03 mm, those of the outer dimensions 6mm square Den is connected to the heat through-conductors 4 were those located in the central portion of the lower surface of the substrate.

このコイル内蔵基板の外表面に形成された配線層6および放熱用導体層5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。 This on the coil-incorporated wiring layer 6 and the radiating conductor layer 5 formed on the outer surface of the substrate was sequentially formed Ni plating film and an Au plating film using an electroless plating method.

比較例 Comparative Example

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、伝熱用貫通導体4,放熱用導体層5,および伝熱用導体層7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。 For comparison with Example 1 of the present invention, as shown in FIG. 10 with respect to the sample of Example 1 as a conventional structure, heat transfer through conductors 4, the heat dissipation conductor layer 5, and the heat transfer conductor layer except that those having no 7, to prepare a built-in coil substrate in the same manner as in example 1.

実施例1および比較例のコイル内蔵基板は、それぞれセラミック基板上に半田を用いて実装した。 Coils embedded substrate of Example 1 and Comparative Examples were mounted using a solder on a ceramic substrate, respectively. また、実施例1のコイル内蔵基板は、放熱導体5とセラミック基板上の接続導体とも半田で接合した。 The coil embedded substrate of Example 1, were joined by soldering both the heat conductor 5 and the connection conductors on a ceramic substrate.

そして、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。 Then, by applying a probe to a current supply surface wiring layer electrically connected to the surface of the substrate to the plane coil conductor 3 in a state in which it is mounted on a ceramic substrate, by a DC power supply (Kikusui Electronics Ltd. "PMC18-3A") the 1A current at 5V after energized for 10 seconds to the plane coil conductor 3, to measure the temperature on the surface wiring layer for temperature measurement of the substrate surface. 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。 Measurements of temperature was measured using a non-contact type radiation thermometer (manufactured by Keyence "FT-H10").

その結果、実施例1の基板の表層配線層上の温度は39℃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。 As a result, the temperature of the surface wiring layer of the substrate of Example 1 whereas a has a 39 ° C., the temperature of the surface wiring layer of the substrate of the comparative example was 80 ° C.. 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に発生した熱を基板の主面から放熱することのできるコイル内蔵基板であることが確認できた。 Thus, the coil-containing substrate of Example 1 relative to Comparative Example, it was confirmed that the built-in coil substrate capable of dissipating heat generated in the plane coil conductor 3 from the main surface of the substrate.

(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)をA−A'線で切断した横断面図である。 (A) is a longitudinal sectional view showing an example of an embodiment of a coil embedded substrate of the present invention, is a cross-sectional view taken along line A-A 'of (b) is (a). (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)をA−A'線で切断した横断面図である。 (A) is a longitudinal sectional view showing an example of an embodiment of a coil embedded substrate of the present invention, is a cross-sectional view taken along line A-A 'of (b) is (a). (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)をA−A'線で切断した横断面図である。 (A) is a longitudinal sectional view showing an example of an embodiment of a coil embedded substrate of the present invention, is a cross-sectional view taken along line A-A 'of (b) is (a). (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)をA−A'線で切断した横断面図である。 (A) is a longitudinal sectional view showing an example of an embodiment of a coil embedded substrate of the present invention, is a cross-sectional view taken along line A-A 'of (b) is (a). (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)をA−A'線で切断した横断面図である。 (A) is a longitudinal sectional view showing an example of an embodiment of a coil embedded substrate of the present invention, is a cross-sectional view taken along line A-A 'of (b) is (a). (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)をA−A'線で切断した横断面図である。 (A) is a longitudinal sectional view showing an example of an embodiment of a coil embedded substrate of the present invention, is a cross-sectional view taken along line A-A 'of (b) is (a). (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)をA−A'線で切断した横断面図である。 (A) is a longitudinal sectional view showing an example of an embodiment of a coil embedded substrate of the present invention, is a cross-sectional view taken along line A-A 'of (b) is (a). (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)をA−A'線で切断した横断面図である。 (A) is a longitudinal sectional view showing an example of an embodiment of a coil embedded substrate of the present invention, is a cross-sectional view taken along line A-A 'of (b) is (a). 本発明のコイル内蔵基板の実施の形態の一例を示す断面図である。 It is a sectional view showing an example of an embodiment of a coil embedded substrate of the present invention. 従来のコイル内蔵基板の一例を示す断面図である。 Is a sectional view showing an example of a conventional coil-embedded substrate.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1・・・絶縁層 2・・・フェライト磁性体層 3・・・平面コイル導体 4・・・伝熱用貫通導体 5・・・放熱用導体層 6・・・配線層 7・・・伝熱用導体層 1 ... insulating layer 2 ... ferrite magnetic layer 3 ... flat coil conductors 4 ... heat transfer through-conductors 5 ... heat radiation conductor layer 6 ... wiring layer 7 ... heat transfer use conductive layer

Claims (6)

  1. 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内側の領域に、前記フェライト磁性体層から前記基板の主面にかけて前記フェライト磁性体層および前記絶縁層を貫通する伝熱用貫通導体が形成され、前記基板の前記主面に前記伝熱用貫通導体が接続された放熱用導体層が形成されており、複数の前記伝熱用貫通導体が、前記平面コイル導体の内側に沿って配置されていることを特徴とするコイル内蔵基板。 A coil embedded substrate comprising: a substrate comprising a pair of insulating layers and ferrite magnetic layers sandwiched the pair of insulating layers wiring layer is formed and a flat coil conductor formed in said magnetic ferrite layer there are, in the inner region of the flat coil conductor in a plan view, heat transfer through conductor that passes through the ferrite magnetic layer and the insulating layer over the principal surface of the substrate from the ferrite magnetic layers are formed, the heat radiation conductor layer in which the heat transfer through-conductor is connected to the main surface of the substrate is formed, a plurality of the heat transfer through-conductors are disposed along the inside of the flat coil conductor coils embedded substrate according to claim.
  2. 前記フェライト磁性体層に、前記伝熱用貫通導体に接続されるとともに平面視で前記平面コイル導体と重なる伝熱用導体層が形成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。 In the ferrite magnetic layer, according to claim 1 Symbol mounting of a built-in coil, characterized in that the heat transfer conductive layer overlapping with the flat coil conductor in a plan view is connected to the heat transfer through-conductor is formed substrate.
  3. 前記平面コイル導体は、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、前記伝熱用導体層が、上下に位置する前記平面コイル導体間に形成されていることを特徴とする請求項記載のコイル内蔵基板。 The planar coil conductors, a plurality provided above and below through the ferrite magnetic layer between, according to the heat transfer conductor layer is characterized by being formed between the flat coil conductor located in the vertical coils embedded substrate of claim 2 wherein.
  4. 前記伝熱用導体層が、前記平面コイル導体と前記絶縁層との間に形成されていることを特徴とする請求項記載のコイル内蔵基板。 The heat transfer conductor layer coil built-in substrate according to claim 2, characterized in that it is formed between the insulating layer and the planar coil conductor.
  5. 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内側の領域に、前記フェライト磁性体層から前記基板の主面にかけて前記フェライト磁性体層および前記絶縁層を貫通する伝熱用貫通導体が形成され、前記基板の前記主面に前記伝熱用貫通導体が接続された放熱用導体層が形成されており、前記フェライト磁性体層に、前記伝熱用貫通導体に接続されるとともに平面視で前記平面コイル導体と重なる伝熱用導体層が形成されており、前記平面コイル導体は、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、前記伝熱用導体層が、上下に位置する前 A coil embedded substrate comprising: a substrate comprising a pair of insulating layers and ferrite magnetic layers sandwiched the pair of insulating layers wiring layer is formed and a flat coil conductor formed in said magnetic ferrite layer there are, in the inner region of the flat coil conductor in a plan view, heat transfer through conductor that passes through the ferrite magnetic layer and the insulating layer over the principal surface of the substrate from the ferrite magnetic layers are formed, the heat radiation conductor layer in which the heat transfer through-conductor is connected to the main surface of the substrate is formed, the ferrite magnetic layers, the planar coil in a plan view is connected to the heat transfer through-conductors are formed heat transfer conductor layer overlapping with the conductor, the planar coil conductors, a plurality provided above and below through the ferrite magnetic layer while, before the heat transfer conductor layer is located above and below 平面コイル導体間に形成されていることを特徴とするコイル内蔵基板。 Coils embedded substrate, characterized in that formed between the flat coil conductors.
  6. 前記伝熱用貫通導体が、前記平面コイル導体の内側に沿った管状部を有することを特徴とする請求項乃至5のいずれかに記載のコイル内蔵基板。 Coils embedded substrate according to any one of claims 1 to 5 wherein the heat transfer through-conductor, characterized in that it has a tubular portion along the inside of the flat coil conductor.
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