JP5673837B2 - 電子部品及びその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、電子部品及びその製造方法に関し、より特定的には、コモンモードチョークコイルを内蔵している電子部品及びその製造方法に関する。
従来の電子部品としては、例えば、特許文献1に記載の電子部品が知られている。図13は、特許文献1に記載の電子部品500の外観斜視図である。
電子部品500は、コモンモードチョークコイルであり、シリコン基板502、積層体504、外部電極506(506a〜506d)及びコンタクトホール508(508a〜508d)を備えている。積層体504は、シリコン基板502上に複数の絶縁体層が積層されることにより構成されている。積層体504の上面には、外部電極506が設けられている。また、積層体504内には、図示しない2つのコイル導体が設けられている。2つのコイル導体の両端と外部電極506とは、コンタクトホール508により電気的に接続されている。
以上のように構成された電子部品500は、十分なインピーダンスを有するコモンモードチョークコイルを得ることが困難であるという問題を有している。より詳細には、磁束は、コンタクトホール508内を通過しにくい。そのため、コンタクトホール508が積層体504内に設けられていると、コイル層が発生した磁束はコンタクトホール508を通過しにくい。その結果、コイル層が十分なインダクタンス値を有することができなくなり、コイル層により構成されたコモンモードチョークコイルが十分なインピーダンスを有することができなくなる。
特開2007−53254号公報
そこで、本発明の目的は、高いインピーダンスを有するコモンモードチョークコイルを備えた電子部品及びその製造方法を提供することである。
本発明の第1の形態に係る電子部品は、互いに対向する第1の主面及び第2の主面を有する直方体状の第1の磁性体基板であって、該第1の主面と該第2の主面とを接続する第1の稜線が第1の切り欠き部により切り欠かれた形状をなしている第1の磁性体基板と、前記第1の主面上に積層されている複数の絶縁体層からなる積層体であって、積層方向から平面視したときに、前記第1の切り欠き部と重なる第1の角を有する長方形状をなしている積層体と、前記積層体内に設けられている第1のコイルであって、第1のコイル部、及び、該第1のコイル部の一端に接続され、かつ、前記第1の角に引き出されている第1の引き出し部を含んでいる第1のコイルと、前記積層体内に設けられ、かつ、前記第1のコイルと共にコモンモードチョークコイルを構成している第2のコイルであって、前記第1のコイル部と磁界結合している第2のコイル部を含んでいる第2のコイルと、前記第2の主面上に設けられている第1の外部電極と、前記第1の外部電極と前記第1の引き出し部とを接続する第1の接続部であって、前記第1の切り欠き部に設けられている第1の接続部と、を備えており前記第1の切り欠き部を積層方向から平面視したときの面積は、前記第2の主面から前記第1の主面に近づくにしたがって小さくなっていること、を特徴とする。
本発明の第2の形態に係る電子部品は、互いに対向する第1の主面及び第2の主面を有する直方体状の第1の磁性体基板であって、該第1の主面と該第2の主面とを接続する第1の稜線が第1の切り欠き部により切り欠かれた形状をなしている第1の磁性体基板と、前記第1の主面上に積層されている複数の絶縁体層からなる積層体であって、積層方向から平面視したときに、前記第1の切り欠き部と重なる第1の角を有する長方形状をなしている積層体と、前記積層体内に設けられている第1のコイルであって、第1のコイル部、及び、該第1のコイル部の一端に接続され、かつ、前記第1の角に引き出されている第1の引き出し部を含んでいる第1のコイルと、前記積層体内に設けられ、かつ、前記第1のコイルと共にコモンモードチョークコイルを構成している第2のコイルであって、前記第1のコイル部と磁界結合している第2のコイル部を含んでいる第2のコイルと、前記第2の主面上に設けられている第1の外部電極と、前記第1の外部電極と前記第1の引き出し部とを接続する第1の接続部であって、前記第1の切り欠き部に設けられている第1の接続部と、を備えており、前記第1の切り欠き部を形成している面は、前記第2の主面に対して鈍角をなしていること、を特徴とする。
前記電子部品の製造方法は、前記第1の磁性体基板となる第1のマザー基板と前記第2の磁性体基板となる第2のマザー基板とにより前記積層体となるマザー積層体が挟まれたマザー本体を準備する第1の工程と、前記第1のマザー基板における前記第1の切り欠き部ないし前記第4の切り欠き部が形成されるべき位置に貫通孔を形成する第2の工程と、前記貫通孔の内周面に導体層を形成して前記第1の接続部ないし前記第4の接続部を形成する第3の工程と、前記第1のマザー基板の前記第2の主面上に導体層を形成して前記第1の外部電極ないし前記第4の外部電極を形成する第4の工程と、前記マザー本体をカットする第5の工程と、を備えていること、を特徴とする。
本発明によれば、コモンモードチョークコイルのインピーダンスを高くすることができる。
一実施形態に係る電子部品の外観斜視図である。 図1の電子部品の分解斜視図である。 図3(a)は、コイル部及び絶縁体層をz軸方向から平面視した図である。図3(b)は、図3(a)のX−Xにおける断面構造図である。 電子部品の製造時における工程断面図である。 電子部品の製造時における工程断面図である。 電子部品の製造時における工程断面図である。 電子部品の製造時における工程断面図である。 第1の変形例に係る電子部品の接続部近傍の断面構造図である。 第2の変形例に係る電子部品の接続部近傍の断面構造図である。 第3の変形例に係る電子部品の接続部近傍の断面構造図である。 変形例に係る電子部品の製造方法における工程断面図である。 変形例に係る電子部品の製造方法における工程断面図である。 特許文献1に記載の電子部品の外観斜視図である。
以下に、本発明の実施形態に係る電子部品及びその製造方法について説明する。
(電子部品の構成)
まず、本発明の一実施形態に係る電子部品の構成について図面を参照しながら説明する。図1は、一実施形態に係る電子部品10の外観斜視図である。図2は、図1の電子部品10の分解斜視図である。図3(a)は、コイル部25及び絶縁体層18cをz軸方向から平面視した図である。図3(b)は、図3(a)のX−Xにおける断面構造図である。以下では、電子部品10の積層方向をz軸方向と定義し、z軸方向から平面視したときに、長辺が延在している方向をx軸方向と定義し、短辺が延在している方向をy軸方向と定義する。また、z軸方向の正方向側から平面視することを、単に、z軸方向から平面視すると言う。
電子部品10は、図1及び図2に示すように、磁性体基板12a,12b、積層体14、外部電極15(15a〜15d)、接続部16(16a〜16d)及びコイルL1,L2を備えている。
磁性体基板12aは、互いに対向する主面S1,S2を有する直方体状をなしている。磁性体基板12aにおいて、主面S1は、主面S2よりもz軸方向の正方向側に位置している。ただし、磁性体基板12aは、主面S1,S2を接続する4本の稜線が切り欠き部Ca〜Cdにより切り欠かれた形状をなしている。以下に、磁性体基板12aの形状についてより詳細に説明する。
切り欠き部Ca〜Cdは、稜線近傍が削り取られて形成された空間を指す。切り欠き部Caは、x軸方向の負方向側であってy軸方向の正方向側の稜線が削り取られて形成された空間である。切り欠き部Cbは、x軸方向の負方向側であってy軸方向の負方向側の稜線が削り取られて形成された空間である。切り欠き部Ccは、x軸方向の正方向側であってy軸方向の正方向側の稜線が削り取られて形成された空間である。切り欠き部Cdは、x軸方向の正方向側であってy軸方向の負方向側の稜線が削り取られて形成された空間である。
磁性体基板12aは、焼結済みのフェライトセラミックスが削り出されて作製される。また、磁性体基板12aは、フェライト仮焼粉末及びバインダーからなるペーストがアルミナ等のセラミックス基板に塗布されることによって作製されてもよいし、フェライト材料のグリーンシートが積層及び焼成されて作成されてもよい。
磁性体基板12aのz軸方向に延在する稜線近傍は、主面S2から主面S1へと、z軸方向の正方向側に向かって尖った釣鐘状(ドーム状)に削り取られている。したがって、切り欠き部Ca〜Cdをz軸方向から平面視したときの面積は、主面S2から主面S1に近づくにしたがって(z軸方向の正方向側にいくにしたがって)小さくなっている。そして、切り欠き部Ca〜Cdを形成している面は、図3(b)に示すように、主面S2に対して鈍角θをなしている。
積層体14は、主面S1上に積層されている複数の絶縁体層18a〜18c及び有機系接着剤層19からなり、z軸方向から平面視したときに、切り欠き部Ca〜Cdのそれぞれと重なる角C1〜C4を有する長方形状をなしている。絶縁体層18a〜18cは、z軸方向の正方向側からこの順に並ぶように積層されており、主面S1と略同じサイズを有している。但し、絶縁体層18aのy軸方向の負方向側の長辺の両端に位置する角は切り欠かれている。更に、絶縁体層18aには、z軸方向の貫通するビアホールH1,H2が設けられている。絶縁体層18bの4つの角は切り欠かれている。更に、絶縁体層18bには、z軸方向に貫通するビアホールH3が設けられている。ビアホールH3とビアホールH2とは繋がっている。絶縁体層18cの4つの角は切り欠かれている。
絶縁体層18a〜18cは、ポリイミドにより作製されている。また、絶縁体層18a〜18cは、ベンゾシクロブテン等の絶縁性樹脂により作製されていてもよいし、ガラスセラミックス等の絶縁性無機材料で作製されていてもよい。以下では、絶縁体層18a〜18cのz軸方向の正方向側の主面を表面と称し、絶縁体層18a〜18cのz軸方向の負方向側の主面を裏面と称す。
磁性体基板12bは、直方体状をなしており、磁性体基板12aと共に積層体14をz軸方向から挟んでいる。すなわち、磁性体基板12bは、積層体14のz軸方向の正方向側に重ねられている。磁性体基板12bは、焼結済みのフェライトセラミックスが削り出されて作製される。また、磁性体基板12bは、フェライト仮焼粉末及びバインダーからなるペーストがアルミナ等のセラミックス基板に塗布されることによって作製されてもよいし、フェライト材料のグリーンシートが積層及び焼成されて作成されてもよい。
磁性体基板12bと積層体14とは、接着剤によって接合されていてもよい。本実施形態では、磁性体基板12a,12bと積層体14とは、有機系接着剤層19により接着されている。
コイルL1は、積層体14内に設けられており、コイル部20及び引き出し部21a,21b(第1の引き出し部)、及び、引き出し部22a〜22c(第2の引き出し部)を含んでいる。コイル部20は、絶縁体層18bの表面上に設けられており、z軸方向から平面視したときに、時計回りに旋回しながら中心に向かって近づいていく渦巻状をなしている。コイル部20の中心は、z軸方向から平面視したときに、電子部品10の中心(対角線交点)と略一致している。
引き出し部21aは、絶縁体層18bの表面上に設けられており、コイル部20の外側の端部に接続されている。また、引き出し部21aは、絶縁体層18bのx軸方向の負方向側であってy軸方向の正方向側の角の切り欠かれた部分に引き出されている。引き出し部21aは、切り欠かれた部分を介して絶縁体層18bをz軸方向に貫通している。
引き出し部21bは、絶縁体層18cのx軸方向の負方向側であってy軸方向の正方向側の角の切り欠かれた部分に設けられている四角形状の導体である。これにより、引き出し部21bは、引き出し部21aと繋がっている。引き出し部21bは、切り欠かれた部分を介して絶縁体層18cをz軸方向に貫通している。
以上のように構成された引き出し部21a,21bは、コイル部20の端部に接続され、かつ、積層体14のz軸方向の負方向側の主面の角C1に引き出されている。これにより、引き出し部21bは、z軸方向の負方向側から平面視したときに、切り欠き部Caにおいて露出している。
引き出し部22aは、絶縁体層18aの表面上に設けられており、ビアホールH1を介して絶縁体層18aをz軸方向に貫通することにより、コイル部20の内側の端部に接続されている。また、引き出し部22aは、絶縁体層18aのx軸方向の負方向側であってy軸方向の負方向側の角の切り欠かれた部分に引き出されている。引き出し部22aは、切り欠かれた部分を介して絶縁体層18aをz軸方向に貫通している。
引き出し部22bは、絶縁体層18bのx軸方向の負方向側であってy軸方向の負方向側の角の切り欠かれた部分に設けられている四角形状の導体である。これにより、引き出し部22bは、引き出し部22aと繋がっている。引き出し部22bは、切り欠かれた部分を介して絶縁体層18bをz軸方向に貫通している。
引き出し部22cは、絶縁体層18cのx軸方向の負方向側であってy軸方向の負方向側の角の切り欠かれた部分に設けられている四角形状の導体である。これにより、引き出し部22cは、引き出し部22bと繋がっている。引き出し部22cは、切り欠かれた部分を介して絶縁体層18cをz軸方向に貫通している。
以上のように構成された引き出し部22a〜22cは、コイル部20の端部に接続され、かつ、積層体14のz軸方向の負方向側の主面の角C2に引き出されている。これにより、引き出し部22cは、z軸方向の負方向側から平面視したときに、切り欠き部Cbにおいて露出している。
コイル部20及び引き出し部21a,21b,22a〜22cは、Agがスパッタ法で成膜されることにより作製される。また、コイル部20及び引き出し部21a,21b,22a〜22cは、Cu、Au等の電気伝導性の高い材料によって作製されてもよい。
コイルL2は、積層体14内に設けられており、コイル部25及び引き出し部26(第3の引き出し部)、及び、引き出し部27a〜27d(第4の引き出し部)を含んでいる。コイル部25は、絶縁体層18cの表面上に設けられており、z軸方向から平面視したときに、時計回りに旋回しながら中心に向かって近づいていく渦巻状をなしている。すなわち、コイル部25は、コイル部20と同じ方向に旋回している。コイル部25の中心は、z軸方向から平面視したときに、電子部品10の中心(対角線交点)と略一致している。よって、コイル部25は、z軸方向から平面視したときにコイル部20と重なっている。更に、コイル部25は、コイル部20よりもz軸方向の負方向側(磁性体基板12aの近く)に設けられている。これにより、コイルL2は、コイルL1と共にコモンモードチョークコイルを構成している。
引き出し部26は、絶縁体層18cの表面上に設けられており、コイル部25の外側の端部に接続されている。また、引き出し部26は、絶縁体層18cのx軸方向の正方向側であってy軸方向の正方向側の角の切り欠かれた部分に引き出されている。引き出し部26は、切り欠かれた部分を介して絶縁体層18cをz軸方向に貫通している。
以上のように構成された引き出し部26は、コイル部25の端部に接続され、かつ、積層体14のz軸方向の負方向側の主面の角C3に引き出されている。これにより、引き出し部26は、z軸方向の負方向側から平面視したときに、切り欠き部Ccにおいて露出している。
なお、引き出し部30は、絶縁体層18bのx軸方向の正方向側であってy軸方向の正方向側の角の切り欠かれた部分に設けられている四角形状の導体である。これにより、引き出し部30は、引き出し部26と繋がっている。
引き出し部27aは、絶縁体層18bの表面上に設けられており、ビアホールH3を介して絶縁体層18bをz軸方向に貫通することにより、コイル部25の内側の端部に接続されている四角形状の導体である。
引き出し部27bは、絶縁体層18aの表面上に設けられており、ビアホールH2を介して絶縁体層18aをz軸方向に貫通することにより、引き出し部27aに接続されている。また、引き出し部27bは、絶縁体層18aのx軸方向の正方向側であってy軸方向の負方向側の角の切り欠かれた部分に引き出されている。引き出し部27bは、切り欠かれた部分を介して絶縁体層18aをz軸方向に貫通している。
引き出し部27cは、絶縁体層18bのx軸方向の正方向側であってy軸方向の負方向側の角の切り欠かれた部分に設けられている四角形状の導体である。これにより、引き出し部27cは、引き出し部27bと繋がっている。引き出し部27cは、切り欠かれた部分を介して絶縁体層18bをz軸方向に貫通している。
引き出し部27dは、絶縁体層18cのx軸方向の正方向側であってy軸方向の負方向側の角の切り欠かれた部分に設けられている四角形状の導体である。これにより、引き出し部27dは、引き出し部27cと繋がっている。引き出し部27dは、切り欠かれた部分を介して絶縁体層18cをz軸方向に貫通している。
以上のように構成された引き出し部27a〜27dは、コイル部25の端部に接続され、かつ、積層体14のz軸方向の負方向側の主面の角C4に引き出されている。これにより、引き出し部27dは、z軸方向の負方向側から平面視したときに、切り欠き部Cdにおいて露出している。
コイル部25及び引き出し部26,27a〜27dは、Agがスパッタ法で成膜されることにより作製される。また、コイル部25及び引き出し部26,27a〜27dは、Cu、Au等の電気伝導性の高い材料によって作製されてもよい。
外部電極15は、磁性体基板12aの主面S2上に設けられており、長方形状をなしている。より詳細には、外部電極15aは、主面S2において、x軸方向の負方向側であってy軸方向の正方向側の角近傍に設けられている。外部電極15bは、主面S2において、x軸方向の負方向側であってy軸方向の負方向側の角近傍に設けられている。外部電極15cは、主面S2において、x軸方向の正方向側であってy軸方向の正方向側の角近傍に設けられている。外部電極15dは、主面S2において、x軸方向の正方向側であってy軸方向の負方向側の角近傍に設けられている。外部電極15は、Au膜、Ni膜、Cu膜、Ti膜がスパッタ法により重ねて成膜されることによって作製されている。なお、外部電極15は、AgやCu等の金属を含有するペーストが印刷及び焼き付けされて作製されてもよいし、AgやCu等が蒸着やめっき工法によって成膜されることによって作製されてもよい。
接続部16a〜16dはそれぞれ、外部電極15a〜15dと引き出し部21b,22c,26,27dとを接続し、切り欠き部Ca〜Cdに設けられている。接続部16a〜16dはそれぞれ、切り欠き部Ca〜Cdを形成している面を覆っている。接続部16a〜16dは、Cuを主成分とする導体膜がめっき法により成膜されることによって作製されている。なお、接続部16a〜16dは、Ag、Au等の電気伝導性の高い材料により作製されてもよい。
ここで、コイル部25、引き出し部21b,22c,26,27d及び接続部16a〜16dの位置関係について図面を参照しながら説明する。
図3(a)及び図3(b)に示すように、コイル部25と接続部16dとの最短距離D1は、コイル部25と引き出し部27dとの最短距離D2よりも長い。また、コイル部25と接続部16aとの最短距離D1は、コイル部25と引き出し部21bとの最短距離D2よりも長い。コイル部25と接続部16bとの最短距離D1は、コイル部25と引き出し部22cとの最短距離D2よりも長い。コイル部25と接続部16cとの最短距離D1は、コイル部25と引き出し部26との最短距離D2よりも長い。
更に、図3(b)に示すように、コイル部20,25(コイル部20は図示せず)は、z軸方向から平面視したときに、接続部16a〜16d(接続部16a〜16cは図示せず)に対して重なっていない。
以上のように構成された電子部品10の動作について以下に説明する。外部電極15a,15cは、入力端子として用いられる。外部電極15b,15dは、出力端子として用いられる。
外部電極15a,15cにはそれぞれ、位相が180度異なる第1の信号及び第2の信号からなる差動伝送信号が入力される。第1の信号及び第2の信号は、デファレンシャルモードであるので、コイルL1,L2を通過する際にコイルL1,L2に互いに逆向きの磁束を発生させる。そして、コイルL1で発生した磁束とコイルL2で発生した磁束とは互いに打ち消し合う。そのため、コイルL1,L2内では、第1の信号及び第2の信号が流れることによる磁束の増減が殆ど生じない。すなわち、コイルL1,L2は、第1の信号及び第2の信号が流れることを妨げる逆起電力を発生しない。よって、電子部品10は、第1の信号及び第2の信号に対しては、非常に小さなインピーダンスしか有さない。
一方、第1の信号及び第2の信号にコモンモードノイズが含まれている場合には、コモンモードノイズは、コイルL1,L2を通過する際にコイルL1,L2に同じ向きの磁束を発生させる。そのため、コイルL1,L2内では、コモンモードノイズが流れることによって、磁束が増加する。これにより、コイルL1,L2は、コモンモードノイズが流れることを妨げる逆起電力を発生する。よって、電子部品10は、第1の信号及び第2の信号に対しては、大きなインピーダンスを有している。
(電子部品の製造方法)
以下に、電子部品10の製造方法について図面を参照しながら説明する。図4ないし図7は、電子部品10の製造時における工程断面図である。
まず、以下に説明するように、磁性体基板12aとなるマザー基板112a(図4参照)と磁性体基板12bとなるマザー基板112b(図4参照)とにより積層体14となるマザー積層体114(図4参照)が挟まれたマザー本体110を準備する。
具体的には、マザー基板112aの主面S1上の全面に感光性樹脂であるポリイミド樹脂を塗布する。次に、絶縁体層18cの4つの角に対応する位置を遮光し、露光を行う。これにより、遮光されていない部分のポリイミド樹脂が硬化する。この後、フォトレジストを有機溶剤により除去すると共に、現像を行って、未硬化のポリイミド樹脂を除去し、熱硬化する。これにより、絶縁体層18cが形成される。
次に、絶縁体層18c上にスパッタ法によりAg膜を成膜する。次に、コイル部25及び引き出し部21b,22c,26,27dが形成される部分の上にフォトレジストを形成する。そして、エッチング工法により、コイル部25及び引き出し部21b,22c,26,27dが形成される部分(すなわち、フォトレジストで覆われている部分)以外のAg膜を除去する。この後、フォトレジストを有機溶剤により除去することによって、コイル部25及び引き出し部21b,22c,26,27dが形成される。
以上の工程と同じ工程を繰り返すことにより、絶縁体層18a,18b及びコイル部20、引き出し部21a,21b,22a,22b,27a〜27c,30を形成する。
次に、マザー積層体114上に有機系接着剤層19によりマザー基板112bを接着する。これにより、図4(a)に示すマザー本体110を得る。
次に、図4(b)に示すように、マザー基板112aのz軸方向の負方向側の主面を研削又は研磨する。
次に、図4(c)に示すように、マザー積層体114内のコイルL1,L2との位置合わせを行って、マザー基板112aのz軸方向の負方向側の主面上にフォトレジストM1を形成する。フォトレジストM1は、切り欠き部Ca〜Cdが形成される領域に開口を有している。
次に、図5(a)に示すように、フォトレジストM1を介してサンドブラスト工法によって、マザー基板112aに対して切り欠き部Ca〜Cdが形成されるべき位置に貫通孔を形成する。なお、貫通孔は、サンドブラスト工法以外に、レーザ加工法によって形成されてもよいし、サンドブラスト工法及びレーザ加工法の組み合わせによって形成されてもよい。
次に、図5(b)に示すように、有機溶剤によりフォトレジストM1を除去する。
次に、図5(c)に示すように、マザー本体110のz軸方向の負方向側の主面の全面に対して、Ti薄膜150及びCu薄膜152をスパッタ工法により成膜する。
次に、図6(a)に示すように、Ti薄膜150及びCu薄膜152を給電膜として用いて、電界めっき法により、Cuめっき膜154を形成する。
次に、図6(b)に示すように、ウェットエッチング、研削、研磨、CMP等により、貫通孔以外の部分に形成されているTi薄膜150、Cu薄膜152及びCuめっき膜154を除去する。これにより、マザー本体110のz軸方向の負方向側の主面が平坦化される。図5(c)ないし図6(b)の工程により、貫通孔内に導体層が形成されることによって、接続部16a〜16dが形成される。
次に、図6(c)に示すように、Ti膜、Cu膜、Ni膜及びAu膜が下層から上層へとこの順に積層されてなる導体層156をマザー本体110のz軸方向の負方向側の主面の全面にスパッタ工法により形成する。図5(c)ないし図6(c)の工程において、貫通孔の内周面及びマザー基板112aのz軸方向の負方向側の主面上にTi薄膜150、Cu薄膜152、Cuめっき膜154及び導体膜156(導体層)が形成される。
次に、図6(d)に示すように、マザー本体110のz軸方向の負方向側の主面上にフォトレジストM2(マスク)を形成する。フォトレジストM2は、外部電極15a〜15dが形成される部分を覆っている。
次に、図7(a)に示すように、エッチング工法により、フォトレジストM2により覆われている部分以外の導体層156を除去する。そして、図7(b)に示すように、フォトレジストM2を有機溶剤により除去する。図6(c)ないし図7(b)の工程により、マザー基板112aのz軸方向の負方向側の主面上に導体層が形成されることにより、外部電極15a〜15dが形成される。
次に、図7(c)に示すように、マザー基板112bのz軸方向の正方向側の主面を研削又は研磨する。
次に、図7(d)に示すように、ダイサーにより、マザー本体110をカットし、複数の電子部品10を得る。図7(d)の工程では、ダイサーを貫通孔内のTi薄膜150、Cu薄膜152及びCuめっき膜154を通過させる。これにより、Ti薄膜150、Cu薄膜152及びCuめっき膜154が接続部16a〜16dに分割される。この後、電子部品10に対して、バレル研磨を行って、面取りを施してもよい。また、外部電極15a〜15dの表面及び接続部16a〜16dの表面には、バレル研磨後に、はんだ濡れ性の向上のために、Niめっき及びSnめっきが施されてもよい。
(効果)
本実施形態に係る電子部品10及びその製造方法によれば、高いインピーダンスを有するコモンモードチョークコイルを得ることができる。より詳細には、特許文献1に記載の電子部品500では、磁束は、コンタクトホール508内を通過しにくい。そのため、コンタクトホール508が積層体504内に設けられていると、コイル層が発生した磁束はコンタクトホール508を通過しにくい。その結果、コイル層が十分なインダクタンス値を有することができなくなり、コイル層により構成されたコモンモードチョークコイルが十分なインピーダンスを有することができなくなる。
一方、電子部品10では、磁性体基板12aは、主面S1,S2を接続する4本の稜線が切り欠き部Ca〜Cdにより切り欠かれた形状をなしている。外部電極15a〜15dと引き出し部21b,22c,26,27dのそれぞれとを接続する接続部16a〜16dは、切り欠き部Ca〜Cdに設けられている。これにより、接続部16a〜16dは、z軸方向から平面視したときに、磁性体基板12aの中心から最も離れた位置に設けられている。すなわち、接続部16a〜16dは、z軸方向から平面視したときに、コイルL1,L2から磁性体基板12aにおいて最も離れた位置に設けられている。その結果、コイルL1,L2が発生した磁束が接続部16a〜16dによって妨げられることが抑制される。よって、電子部品10及びその製造方法では、高いインピーダンスを有するコモンモードチョークコイルを得ることができる。
また、電子部品10では、コイル部20,25は、z軸方向から平面視したときに、接続部16a〜16dと重なっていない。これにより、コイルL1,L2が発生した磁束の磁路上に接続部16a〜16dが位置することが抑制される。その結果、電子部品10では、コイルL1,L2のインダクタンス値が大きくなり、コイルL1,L2により構成されるコモンモードチョークコイルのインピーダンスが大きくなる。
また、電子部品10では、コイル部20,25は、z軸方向から平面視したときに、接続部16a〜16dと重なっていない。これにより、コイル部20,25と接続部16a〜16dとの間に容量が発生することが抑制される。その結果、電子部品10において、高周波領域におけるノイズの除去性能が向上する。
また、電子部品10では、コイルL1,L2を内蔵している積層体14は、磁性体基板12a,12bにより挟まれている。これにより、コイルL1,L2が発生した磁束は、磁性体基板12a,12bを通過するようになる。その結果、コイルL1,L2のインダクタンス値が大きくなり、コイルL1,L2により構成されるコモンモードチョークコイルのインピーダンスが大きくなる。
また、電子部品10では、コイルL1,L2を内蔵している積層体14は、磁性体基板12a,12bにより挟まれているので、コイルL1,L2のインダクタンス値が大きくなる。これにより、コイル部20,25の巻き数が少なくても、コイルL1,L2が十分なインダクタンス値を有するようになる。その結果、コイル部20,25の小型化が図られ、電子部品10の小型化が図られる。
また、電子部品10では、図3(a)及び図3(b)に示すように、コイル部25と接続部16dとの最短距離D1は、コイル部25と引き出し部27dとの最短距離D2よりも長い。また、コイル部25と接続部16aとの最短距離D1は、コイル部25と引き出し部21bとの最短距離D2よりも長い。コイル部25と接続部16bとの最短距離D1は、コイル部25と引き出し部22cとの最短距離D2よりも長い。コイル部25と接続部16cとの最短距離D1は、コイル部25と引き出し部26との最短距離D2よりも長い。これにより、コイルL2が発生した磁束の磁路上に接続部16a〜16dが位置することが抑制される。その結果、電子部品10では、コイルL2のインダクタンス値が大きくなり、コイルL1,L2により構成されるコモンモードチョークコイルのインピーダンスが大きくなる。
また、電子部品10では、切り欠き部Ca〜Cdをz軸方向から平面視したときの面積は、主面S2から主面S1に近づくにしたがって(z軸方向の正方向側にいくにしたがって)小さくなっている。したがって、切り欠き部Ca〜Cdに設けられている接続部16a〜16dが引き出し部21b,22c,26,27dに接触している部分の面積も小さい。よって、引き出し部21b,22c,26,27dの面積を小さくすることが可能である。その結果、コイル部20,25を形成するための領域を大きくすることができ、電子部品10を大型化させることなく、コイルL1,L2のインダクタンス値を大きくすることができる。
また、電子部品10では、切り欠き部Ca〜Cdを形成している面は、図3(b)に示すように、主面S2に対して鈍角θをなしている。これにより、切り欠き部Ca〜Cdを形成している面は、コイル部25から遠ざかる形状をなしている。そのため、コイル部25が発生した磁束の磁路上に切り欠き部Ca〜Cd(すなわち、接続部16a〜16d)が位置することが抑制される。その結果、電子部品10では、コイルL2のインダクタンス値が大きくなり、コイルL1,L2により構成されるコモンモードチョークコイルのインピーダンスが大きくなる。
また、切り欠き部Ca〜Cdを形成している面が、主面S2に対して鈍角θをなすことで、形状の不連続性が緩和されることにより、磁性体基板12aと外部電極15a〜15d及び接続部16a〜16dと実装に用いられるはんだとの間の熱膨張係数の差によって生じる応力集中が緩和されるようになる。
(第1の変形例に係る電子部品)
以下に、第1の変形例に係る電子部品10aについて図面を参照しながら説明する。図8は、第1の変形例に係る電子部品10aの接続部16d近傍の断面構造図である。
図8に示すように、接続部16a〜16dは、円錐台状をなしていてもよい。
(第2の変形例に係る電子部品)
以下に、第2の変形例に係る電子部品10bについて図面を参照しながら説明する。図9は、第2の変形例に係る電子部品10bの接続部16d近傍の断面構造図である。
図9に示すように、接続部16a〜16dは、z軸方向の負方向側にいくにしたがって傾斜が緩やかになる錘状をなしていてもよい。
(第3の変形例に係る電子部品)
以下に、第3の変形例に係る電子部品10cについて図面を参照しながら説明する。図10は、第3の変形例に係る電子部品10cの接続部16d近傍の断面構造図である。
図10に示すように、接続部16a〜16dは、円柱状をなしていてもよい。
なお、マザー基板112aに貫通孔を形成する際の条件を変更することによって、電子部品10a〜10cを製造することができる。例えば、貫通孔をサンドブラスト工法により形成する場合には、加工粉末の粒径、粒度、材料等の条件を変更すればよい。また、貫通孔をレーザ加工法により形成する場合には、レーザビームの強度、ビーム径を変更すればよい。
(電子部品の製造方法の変形例)
次に、電子部品10の製造方法の変形例について図面を参照しながら説明する。図11及び図12は、電子部品10の製造方法の変形例における工程断面図である。
図5(c)に示す工程までは、前記実施形態に係る電子部品10の製造方法と同じであるので説明を省略する。図5(c)の工程において、貫通孔の内周面及びマザー基板112aのz軸方向の負方向側の主面上にTi薄膜150及びCu薄膜152(第1の導体層)が形成される。
次に、図11(a)に示すように、マザー本体110のz軸方向の負方向側の主面上にフォトレジストM4(マスク)を形成する。フォトレジストM4は、外部電極15a〜15dが形成される部分に開口を有している。
次に、図11(b)に示すように、Ti薄膜150及びCu薄膜152を給電膜として用いて、電界めっき法により、Cuめっき膜154を形成する。外部電極15a〜15dの表面酸化保護膜として、Niめっき及びSnめっき又はAuめっきがCuめっき膜154上に施されてもよい。図11(b)の工程において、フォトレジストM4に覆われている部分以外のTi薄膜150及びCu薄膜152(第1の導体層)上にCuめっき膜154(第2の導体層)が形成される。
次に、図11(c)に示すように、フォトレジストM4を有機溶剤により除去する。このとき、フォトレジストM4が設けられていた部分には、Cuめっき膜154が設けられていないので、フォトレジストM4が設けられていた部分が窪んでいる。
次に、図11(d)に示すように、エッチング工法により、Cuめっき膜154、Ti薄膜150及びCu薄膜152を除去する。ただし、図11(d)に示すように、Cuめっき膜154、Ti薄膜150及びCu薄膜152の全てを除去しない。具体的には、外部電極15a〜15dが設けられない部分(すなわち、フォトレジストM4が設けられた部分)において、マザー基板112aが露出するまでエッチングを行う。すなわち、Ti薄膜150及びCu薄膜152の厚みの分だけエッチングを行う。ただし、フォトレジストM4が設けられていない領域には、図11(c)に示すように、Cuめっき膜154が設けられているので、Ti薄膜150及びCu薄膜152の厚みの分だけエッチングが行われたとしても、Cuめっき膜154が残存する。図5(c)ないし図11(d)の工程により、マザー基板112aのz軸方向の負方向側の主面上に導体層が形成されることにより、外部電極15a〜15d及び接続部16a〜16dが同時に形成される。
次に、図12(a)に示すように、マザー基板112bのz軸方向の正方向側の主面を研削又は研磨する。
次に、図12(b)に示すように、ダイサーにより、マザー本体110をカットし、複数の電子部品10を得る。図12(b)の工程では、ダイサーを貫通孔内のTi薄膜150、Cu薄膜152及びCuめっき膜154を通過させる。これにより、Ti薄膜150、Cu薄膜152及びCuめっき膜154が接続部16a〜16dに分割される。この後、電子部品10に対して、バレル研磨を行って、面取りを施してもよい。また、外部電極15a〜15dと接続部16a〜16dの表面には、なお、表面酸化保護膜として、Niめっき及びSnめっき又はAuめっきが図11(b)の工程において形成されない場合には、バレル研磨後に、表面酸化保護及びはんだ濡れ性の向上のために、Niめっき及びSnめっき又はAuめっきが施されてもよい。
電子部品10の製造方法の変形例によれば、外部電極15a〜15dと接続部16a〜16dが同時に形成される。そのため、外部電極15a〜15dと接続部16a〜16dの密着性が高くできるため、外部電極15a〜15dと接続部16a〜16dとの接続信頼性を向上させることができ、かつ、製造工程を簡素化することができる。
(その他の実施形態)
本発明に係る電子部品及びその製造方法は、前記電子部品10,10a〜10cに限らず、その要旨の範囲内において変更可能である。
なお、電子部品10,10a〜10cにおいて、接続部16a〜16dの内の少なくとも1つが設けられていればよい。
以上のように、本発明は、電子部品及びその製造方法に有用であり、特に、コモンモードチョークコイルのインピーダンスを高くできる点において優れている。
C1〜C4 角
Ca〜Cd 切り欠き部
H1〜H3 ビアホール
L1,L2 コイル
M1,M2,M4 フォトレジスト
S1,S2 主面
10,10a〜10c 電子部品
12a,12b 磁性体基板
14 積層体
15a〜15d 外部電極
16a〜16d 接続部
18a〜18c 絶縁体層
19 有機系接着剤層
20,25 コイル部
21a,21b,22a〜22c,26,27a〜27d,30 引き出し部
110 マザー本体
112a,112b マザー基板
114 マザー積層体
150 Ti薄膜
152 Cu薄膜
154 Cuめっき膜
156 導体層

Claims (13)

  1. 互いに対向する第1の主面及び第2の主面を有する直方体状の第1の磁性体基板であって、該第1の主面と該第2の主面とを接続する第1の稜線が第1の切り欠き部により切り欠かれた形状をなしている第1の磁性体基板と、
    前記第1の主面上に積層されている複数の絶縁体層からなる積層体であって、積層方向から平面視したときに、前記第1の切り欠き部と重なる第1の角を有する長方形状をなしている積層体と、
    前記積層体内に設けられている第1のコイルであって、第1のコイル部、及び、該第1のコイル部の一端に接続され、かつ、前記第1の角に引き出されている第1の引き出し部を含んでいる第1のコイルと、
    前記積層体内に設けられ、かつ、前記第1のコイルと共にコモンモードチョークコイルを構成している第2のコイルであって、前記第1のコイル部と磁界結合している第2のコイル部を含んでいる第2のコイルと、
    前記第2の主面上に設けられている第1の外部電極と、
    前記第1の外部電極と前記第1の引き出し部とを接続する第1の接続部であって、前記第1の切り欠き部に設けられている第1の接続部と、
    を備えており
    前記第1の切り欠き部を積層方向から平面視したときの面積は、前記第2の主面から前記第1の主面に近づくにしたがって小さくなっていること、
    を特徴とする電子部品。
  2. 互いに対向する第1の主面及び第2の主面を有する直方体状の第1の磁性体基板であって、該第1の主面と該第2の主面とを接続する第1の稜線が第1の切り欠き部により切り欠かれた形状をなしている第1の磁性体基板と、
    前記第1の主面上に積層されている複数の絶縁体層からなる積層体であって、積層方向から平面視したときに、前記第1の切り欠き部と重なる第1の角を有する長方形状をなしている積層体と、
    前記積層体内に設けられている第1のコイルであって、第1のコイル部、及び、該第1のコイル部の一端に接続され、かつ、前記第1の角に引き出されている第1の引き出し部を含んでいる第1のコイルと、
    前記積層体内に設けられ、かつ、前記第1のコイルと共にコモンモードチョークコイルを構成している第2のコイルであって、前記第1のコイル部と磁界結合している第2のコイル部を含んでいる第2のコイルと、
    前記第2の主面上に設けられている第1の外部電極と、
    前記第1の外部電極と前記第1の引き出し部とを接続する第1の接続部であって、前記第1の切り欠き部に設けられている第1の接続部と、
    を備えており
    前記第1の切り欠き部を形成している面は、前記第2の主面に対して鈍角をなしていること、
    を特徴とする電子部品。
  3. 前記第1の磁性体基板は、前記第1の主面と前記第2の主面とを接続する第2の稜線ないし第4の稜線が第2の切り欠き部ないし第4の切り欠き部により切り欠かれた形状をなしており、
    前記積層体は、積層方向から平面視したときに、前記第2の切り欠き部ないし前記第4の切り欠き部のそれぞれと重なる第2の角ないし第4の角を有しており、
    前記第1のコイルは、前記第1のコイル部の他端に接続され、かつ、前記第2の角に引き出されている第2の引き出し部を、更に含んでおり、
    前記第2のコイルは、前記第2のコイル部の両端のそれぞれに接続され、かつ、前記第3の角及び前記第4の角のそれぞれに引き出されている第3の引き出し部及び第4の引き出し部を、更に含んでおり、
    前記電子部品は、
    前記第2の主面上に設けられている第2の外部電極ないし第4の外部電極と、
    前記第2の外部電極ないし前記第4の外部電極と前記第2の引き出し部ないし前記第4の引き出し部のそれぞれとを接続する第2の接続部ないし第4の接続部であって、前記第2の切り欠き部ないし前記第4の切り欠き部に設けられている第2の接続部ないし第4の接続部と、
    を更に備えていること、
    を特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載の電子部品。
  4. 積層方向から前記第1の磁性体基板と共に前記積層体を挟んでいる第2の磁性体基板を、
    更に備えていること、
    を特徴とする請求項に記載の電子部品。
  5. 前記第の切り欠き部ないし前記第4の切り欠き部を積層方向から平面視したときの面積は、前記第2の主面から前記第1の主面に近づくにしたがって小さくなっていること、
    を特徴とする請求項又は請求項のいずれかに記載の電子部品。
  6. 前記第の切り欠き部ないし前記第4の切り欠き部を形成している面は、前記第2の主面に対して鈍角をなしていること、
    を特徴とする請求項ないし請求項のいずれかに記載の電子部品。
  7. 前記第2のコイル部は、前記第1のコイル部よりも積層方向において前記第1の磁性体基板の近くに設けられており、
    前記第1のコイル部と前記第2のコイル部とは、積層方向から平面視したときに重なっていること、
    を特徴とする請求項ないし請求項のいずれかに記載の電子部品。
  8. 前記第1のコイル部及び前記第2のコイル部は、渦巻状をなしていること、
    を特徴とする請求項に記載の電子部品。
  9. 前記第2のコイル部と前記第1の接続部ないし前記第4の接続部との距離はそれぞれ、該第2のコイル部と前記第1の引き出し部ないし前記第4の引き出し部との距離よりも長いこと、
    を特徴とする請求項又は請求項のいずれかに記載の電子部品。
  10. 請求項に記載の電子部品の製造方法であって、
    前記第1の磁性体基板となる第1のマザー基板と前記第2の磁性体基板となる第2のマザー基板とにより前記積層体となるマザー積層体が挟まれたマザー本体を準備する第1の工程と、
    前記第1のマザー基板における前記第1の切り欠き部ないし前記第4の切り欠き部が形成されるべき位置に貫通孔を形成する第2の工程と、
    前記貫通孔の内周面に導体層を形成して前記第1の接続部ないし前記第4の接続部を形成する第3の工程と、
    前記第1のマザー基板の前記第2の主面上に導体層を形成して前記第1の外部電極ないし前記第4の外部電極を形成する第4の工程と、
    前記マザー本体をカットする第5の工程と、
    を備えていること、
    を特徴とする電子部品の製造方法。
  11. 前記第3の工程と前記第4の工程とを同時に行うこと、
    を特徴とする請求項10に記載の電子部品の製造方法。
  12. 前記第3の工程及び前記第4の工程は、
    前記貫通孔の内周面及び前記第1のマザー基板の前記第2の主面上に導体層を形成する第5の工程と、
    前記導体層における前記第1の外部電極ないし前記第4の外部電極を形成すべき部分を覆うマスクを形成する第6の工程と、
    前記マスクに覆われている部分以外の前記導体層を除去する第7の工程と、
    を含んでいること、
    を特徴とする請求項1に記載の電子部品の製造方法。
  13. 前記第3の工程及び前記第4の工程は、
    前記貫通孔の内周面及び前記第1のマザー基板の前記第2の主面上に第1の導体層を形成する第8の工程と、
    前記第1の導体層における前記第1の外部電極ないし前記第4の外部電極を形成すべき部分以外を覆うマスクを形成する第9の工程と、
    前記マスクに覆われている部分以外の前記第1の導体層上に第2の導体層を形成する第10の工程と、
    前記マスクを除去する第11の工程と、
    前記第2の導体層の全面に対してエッチングを施して、前記第1の外部電極ないし前記第4の外部電極が設けられない部分において、前記第2の主面を露出させる第12の工程と、
    を含んでいること、
    を特徴とする請求項1に記載の電子部品の製造方法。
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