JP6064854B2 - 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。該電子部品では、複数の絶縁体層が積層された積層体と、前記絶縁体層上に設けられた螺旋状の内部導体と、積層体において積層方向に延在する稜線を覆っている外部電極と、を備えている。螺旋状の内部導体の端部は、積層体の稜線まで引き出されることにより、外部電極と接続されている。
ところで、特許文献１に記載の電子部品では、内部導体と外部電極との間に断線が発生するおそれがある。より詳細には、電子部品の実装時のはんだのリフロー工程では、外部電極が加熱及び冷却される。そのため、外部電極は、加熱によって膨張した後、冷却によって収縮する。外部電極の材料には、比較的に線膨張係数の大きなＣｕ等の導電性材料が用いられることが多い。そのため、冷却時における外部電極及び引き出し導体の収縮によって、外部電極と引き出し導体とが断線するおそれがある。
そこで、本発明の目的は、断線の発生を抑制できる電子部品及びその製造方法を提供することである。
本発明の一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の主面とを繋ぐ第１の切り欠き部及び第２の切り欠き部が設けられている第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と、前記積層体内に設けられているコイルであって、コイル部、及び、該コイル部の両端のそれぞれに接続され、かつ、積層方向から平面視したときに前記第１の切り欠き部及び前記第２の切り欠き部のそれぞれと重なる第１の引き出し部及び第２の引き出し部を含んでいるコイルと、前記第２の主面上に設けられている第１の外部電極及び第２の外部電極と、前記第１の外部電極及び前記第２の外部電極と前記第１の引き出し部及び前記第２の引き出し部のそれぞれとを接続する第１の接続部及び第２の接続部であって、前記第１の切り欠き部の内周面及び前記第２の切り欠き部の内周面のそれぞれに設けられている第１の接続部及び第２の接続部と、前記第１の引き出し部と前記第１の接続部との接合部分、及び、前記第２の引き出し部と前記第２の接続部との接合部分に設けられ、かつ、該第１の引き出し部、該第２の引き出し部、該第１の接続部及び該第２の接続部の線膨張係数よりも小さな線膨張係数を有する粒子と、を備えており、前記第１の引き出し部及び前記第２の引き出し部は、Ｃｕであり、前記粒子の平均粒径は、１μｍ以上３μｍ以下であること、を特徴とする。
前記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のマザー基板の前記第１の主面上に前記積層体となるマザー積層体が設けられたマザー本体を準備する準備工程と、前記第１のマザー基板における前記第１の切り欠き部及び前記第２の切り欠き部が形成されるべき位置に、前記粒子を用いたサンドブラスト工法により貫通孔を形成するサンドブラスト工程と、前記貫通孔の内周面に導体層を形成して前記第１の接続部及び前記第２の接続部を形成する接続部形成工程と、前記第１のマザー基板の主面上に導体層を形成して前記第１の外部電極及び前記第２の外部電極を形成する外部電極形成工程と、前記マザー本体をカットするカット工程と、を備えていること、を特徴とする。
本発明によれば、断線の発生を抑制できる。
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。
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製されてもよい。
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製されてもよい。
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、引き出し部２１ａ，２１ｂ及び引き出し部２２ａ〜２２ｃ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、Ｃｕ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、Ａｇ、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、Ｃｕ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、Ａｇ、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膜が下層から上層へと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。また、外部電極１５の表面には、Ｎｉめっき及びＳｎめっきが施されている。なお、外部電極１５は、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、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の内周面に設けられている。接続部１６ａ〜１６ｄはそれぞれ、切り欠き部Ｃａ〜Ｃｄを形成している内周面を覆っている。接続部１６ａ〜１６ｄは、Ｔｉを主成分とする導体膜とＣｕを主成分とする導体膜とが下層から上層へと重ねて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。
また、電子部品１０は、図３（ｂ）に示すように、粒子Ｐ１〜Ｐ３を更に備えている。粒子Ｐ１〜Ｐ３は、引き出し部２７ｄと接続部１６ｄとの接合部分に設けられている無機材料（アルミナ又はＳｉＣ）の粒子である。引き出し部２７ｄ及び接続部１６ｄは、例えば、Ｃｕにより作製されている。アルミナ又はＳｉＣの線膨張係数は、Ｃｕの線膨張係数よりも小さい。したがって、粒子Ｐ１〜Ｐ３の線膨張係数は、引き出し部２７ｄ及び接続部１６ｄの線膨張係数よりも小さい。また、粒子Ｐ１〜Ｐ３は、球状をなしており、粒子Ｐ１〜Ｐ３の平均粒径は、１μｍである。なお、図３（ｂ）では、粒子Ｐ１〜Ｐ３が図示されているが、実際には更に多数の粒子が存在している。
また、引き出し部２１ｂ，２２ｃ，２６と接続部１６ａ，１６ｂ，１６ｃとの接合部分にも、引き出し部２７ｄと接続部１６ｄとの接合部分と同様に、粒子が設けられている。
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。
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）の主面Ｓ１上に積層体１４となるマザー積層体１１４（図４参照）が設けられ、更に、マザー積層体１１４上に磁性体基板１２ｂとなるマザー基板１１２ｂ（図４参照）が設けられたマザー本体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Ｃｕ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Ｃｕ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上に熱硬化性の有機系接着剤層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。サンドブラスト工法では、無機材料（アルミナ又はＳｉＣ）の粒子を用いる。粒子の平均粒径は、１０μｍである。貫通孔の底部には、引き出し部２１ｂ，２２ｃ，２６，２７ｄが露出している。そして、粒子が貫通孔の底部及び引き出し部２１ｂ，２２ｃ，２６，２７ｄ上に僅かに残留する。残留した粒子の平均粒径は、サンドブラスト工程において粒子が粉砕されているので、１μｍ程度である。
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。
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が形成される領域を覆っている。
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、電子部品１０において断線の発生を抑制できる。より詳細には、電子部品１０の製造方法では、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。サンドブラスト工法では、無機材料（アルミナ又はＳｉＣ）の粒子を用いる。貫通孔の底部には、引き出し部２１ｂ，２２ｃ，２６，２７ｄが露出している。そのため、粒子が貫通孔の底部及び引き出し部２１ｂ，２２ｃ，２６，２７ｄ上に僅かに残留する。これにより、引き出し部２１ｂ，２２ｃ，２６，２７ｄと接続部１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄとの接合部分に該粒子が設けられる。
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、電子部品１０において断線の発生を抑制できる。より詳細には、電子部品１０の製造方法では、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。サンドブラスト工法では、無機材料（アルミナ又はＳｉＣ）の粒子を用いる。貫通孔の底部には、引き出し部２１ｂ，２２ｃ，２６，２７ｄが露出している。そのため、粒子が貫通孔の底部及び引き出し部２１ｂ，２２ｃ，２６，２７ｄ上に僅かに残留する。これにより、引き出し部２１ｂ，２２ｃ，２６，２７ｄと接続部１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄとの接合部分に該粒子が設けられる。
ここで、引き出し部２１ｂ，２２ｃ，２６，２７ｄ及び接続部１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄは、例えば、Ｃｕにより作製されている。アルミナ又はＳｉＣの線膨張係数は、Ｃｕの線膨張係数よりも小さい。したがって、粒子の線膨張係数は、引き出し部２１ｂ，２２ｃ，２６，２７ｄ及び接続部１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄの線膨張係数よりも小さい。このように、粒子の線膨張係数が、引き出し部２１ｂ，２２ｃ，２６，２７ｄ及び接続部１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄの線膨張係数よりも小さくなると、後述するように、電子部品１０の実装時のリフロー工程において、引き出し部２１ｂ，２２ｃ，２６，２７ｄと接続部１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄとの間に働く圧縮応力が大きくなる。その結果、引き出し部２１ｂ，２２ｃ，２６，２７ｄと接続部１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄとが強固に接合されるようになり、これらの間において断線が発生することが抑制される。
（コンピュータシミュレーション）
本願発明者は、本実施形態に係る電子部品１０及びその製造方法が奏する効果をより明確にするために、ムラタソフトウェア株式会社製の解析シミュレーションソフトウェアＦｅｍｔｅｔ（フェムテット（登録商標））を用いて、以下に説明する２種類のコンピュータシミュレーションを行った。
本願発明者は、本実施形態に係る電子部品１０及びその製造方法が奏する効果をより明確にするために、ムラタソフトウェア株式会社製の解析シミュレーションソフトウェアＦｅｍｔｅｔ（フェムテット（登録商標））を用いて、以下に説明する２種類のコンピュータシミュレーションを行った。
まず、第１のコンピュータシミュレーションについて説明する。本願発明者は、粒子が設けられていない第１のモデル及び粒子が設けられている第２のモデルを作成した。本願発明者は、第２のモデルとして、図３（ｂ）に示すように、球状の３つの粒子Ｐ１〜Ｐ３が等間隔に配置されたモデルを作成した。粒子Ｐ１〜Ｐ３の直径は、２μｍであり、粒子Ｐ１〜Ｐ３の材質は、ＳｉＣとした。以下に、コンピュータシミュレーションの条件について列挙する。
ＳｉＣのヤング率：４．５×１０11Ｐａ
ＳｉＣのポアソン比：０．１７
ＳｉＣの線膨張係数：６．６×１０-6／Ｋ
Ｃｕのヤング率：１．２９×１０11Ｐａ
Ｃｕのポアソン比：０．３４
Ｃｕの線膨張係数：１．４×１０-5／Ｋ
Ｎｉのヤング率：２．０１×１０11Ｐａ
Ｎｉのポアソン比：０．３１
Ｎｉの線膨張係数：１．３４×１０-5／Ｋ
Ｓｎのヤング率：４．９９×１０10Ｐａ
Ｓｎのポアソン比：０．３５７
Ｓｎの線膨張係数：２．３０×１０-5／Ｋ
フェライトのヤング率：１．４７×１０11Ｐａ
フェライトのポアソン比：０．２
フェライトの線膨張係数：９．５０×１０-6／Ｋ
ポリイミドのヤング率：３．３０×１０9Ｐａ
ポリイミドのポアソン比：０．４５８
ポリイミドの線膨張係数：３．６０×１０-5／Ｋ
ＳｉＣのポアソン比：０．１７
ＳｉＣの線膨張係数：６．６×１０-6／Ｋ
Ｃｕのヤング率：１．２９×１０11Ｐａ
Ｃｕのポアソン比：０．３４
Ｃｕの線膨張係数：１．４×１０-5／Ｋ
Ｎｉのヤング率：２．０１×１０11Ｐａ
Ｎｉのポアソン比：０．３１
Ｎｉの線膨張係数：１．３４×１０-5／Ｋ
Ｓｎのヤング率：４．９９×１０10Ｐａ
Ｓｎのポアソン比：０．３５７
Ｓｎの線膨張係数：２．３０×１０-5／Ｋ
フェライトのヤング率：１．４７×１０11Ｐａ
フェライトのポアソン比：０．２
フェライトの線膨張係数：９．５０×１０-6／Ｋ
ポリイミドのヤング率：３．３０×１０9Ｐａ
ポリイミドのポアソン比：０．４５８
ポリイミドの線膨張係数：３．６０×１０-5／Ｋ
本願発明者は、第１のモデル及び第２のモデルを用いて、リフロー工程を想定して２５℃から２６０℃まで加熱したときに、第１のモデル及び第２のモデルの各部に発生している応力を計算した。図８は、コンピュータシミュレーションの結果を示したグラフである。図８の縦軸は、応力を示し、図８の横軸は、位置を示している。応力は、正の値の場合には、応力が引っ張り応力であることを示し、負の値の場合には、応力が圧縮応力であることを示す。また、位置は、図３の矢印Ｂに沿った位置を示す。−９３μｍの位置に粒子Ｐ１が位置し、−８９μｍの位置に粒子Ｐ２が位置し、−８５μｍの位置に粒子Ｐ３が位置している。
図８によれば、第２のモデルにおける粒子Ｐ１と粒子Ｐ２との間及び粒子Ｐ２と粒子Ｐ３との間に働く圧縮応力が、第１のモデルにおける対応する位置に働く圧縮応力よりも大きくなっていることが分かる。すなわち、粒子Ｐ１〜Ｐ３の間において大きな圧縮応力が発生し、引き出し部２１ｂ，２２ｃ，２６，２７ｄと接続部１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄとが強固に接合されていることが分かる。
次に、第２のコンピュータシミュレーションについて説明する。本願発明者は、以下に説明する第３のモデルないし第７のモデルを作成した。第３のモデルは、第１のモデルと同じである。第４のモデルでは、粒子として球状のＳｉＣ粒子を用いた。第５のモデルでは、粒子として四角形状のＳｉＣ粒子を用いた。第６のモデルでは、粒子として球状のアルミナ粒子を用いた。第７のモデルでは、粒子として四角形状のアルミナ粒子を用いた。第４のモデルないし第７のモデルにおける粒子の配置については、第２のモデルにおける粒子の配置と同じであるので説明を省略する。以下に、コンピュータシミュレーションの条件について列挙する。
ＳｉＣのヤング率：４．５×１０11Ｐａ
ＳｉＣのポアソン比：０．１７
ＳｉＣの線膨張係数：６．６×１０-6／Ｋ
アルミナのヤング率：２．２×１０11Ｐａ
アルミナのポアソン比：０．３３
アルミナの線膨張係数：５．４×１０-6／Ｋ
Ｃｕのヤング率：１．２９×１０11Ｐａ
Ｃｕのポアソン比：０．３４
Ｃｕの線膨張係数：１．４×１０-5／Ｋ
Ｎｉのヤング率：２．０１×１０11Ｐａ
Ｎｉのポアソン比：０．３１
Ｎｉの線膨張係数：１．３４×１０-5／Ｋ
Ｓｎのヤング率：４．９９×１０10Ｐａ
Ｓｎのポアソン比：０．３５７
Ｓｎの線膨張係数：２．３０×１０-5／Ｋ
フェライトのヤング率：１．４７×１０11Ｐａ
フェライトのポアソン比：０．２
フェライトの線膨張係数：９．５０×１０-6／Ｋ
ポリイミドのヤング率：３．３０×１０9Ｐａ
ポリイミドのポアソン比：０．４５８
ポリイミドの線膨張係数：３．６０×１０-5／Ｋ
ＳｉＣのポアソン比：０．１７
ＳｉＣの線膨張係数：６．６×１０-6／Ｋ
アルミナのヤング率：２．２×１０11Ｐａ
アルミナのポアソン比：０．３３
アルミナの線膨張係数：５．４×１０-6／Ｋ
Ｃｕのヤング率：１．２９×１０11Ｐａ
Ｃｕのポアソン比：０．３４
Ｃｕの線膨張係数：１．４×１０-5／Ｋ
Ｎｉのヤング率：２．０１×１０11Ｐａ
Ｎｉのポアソン比：０．３１
Ｎｉの線膨張係数：１．３４×１０-5／Ｋ
Ｓｎのヤング率：４．９９×１０10Ｐａ
Ｓｎのポアソン比：０．３５７
Ｓｎの線膨張係数：２．３０×１０-5／Ｋ
フェライトのヤング率：１．４７×１０11Ｐａ
フェライトのポアソン比：０．２
フェライトの線膨張係数：９．５０×１０-6／Ｋ
ポリイミドのヤング率：３．３０×１０9Ｐａ
ポリイミドのポアソン比：０．４５８
ポリイミドの線膨張係数：３．６０×１０-5／Ｋ
本願発明者は、第３のモデルないし第７のモデルを用いて、リフロー工程を想定して２５℃から２６０℃まで加熱したときに、第３のモデルないし第７のモデルの粒子Ｐ１と粒子Ｐ２との中間点（すなわち、−９１μｍの位置）に発生している応力を計算した。この際、粒子の直径を０．５μｍ、１．０μｍ、２．０μｍ、３．０μｍに変化させた。図９は、コンピュータシミュレーションの結果を示したグラフである。図９の縦軸は、応力を示し、図９の横軸は、粒子の直径を示している。
図９によれば、粒子にＳｉＣ粒子を用いた場合よりも、粒子にアルミナ粒子を用いた場合の方が、圧縮応力が大きくなっていることが分かる。すなわち、粒子にＳｉＣ粒子を用いた場合よりも、粒子にアルミナ粒子を用いた場合の方が、断線が効果的に抑制されることが分かる。ここで、アルミナの線膨張係数は、ＳｉＣの線膨張係数よりも小さい。したがって、断線の発生を抑制するためには、粒子の線膨張係数は小さい方が好ましいことが分かる。
また、図９によれば、四角形状の粒子を用いた場合よりも、球状の粒子を用いた場合の方が、圧縮応力が大きくなっていることが分かる。すなわち、四角形状の粒子を用いた場合よりも、球状の粒子を用いた場合の方が、断線が効果的に抑制されることが分かる。
（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、前記実施形態に係る電子部品１０及びその製造方法に限らず、その要旨の範囲内において変更可能である。
本発明に係る電子部品及びその製造方法は、前記実施形態に係る電子部品１０及びその製造方法に限らず、その要旨の範囲内において変更可能である。
なお、切り欠きＣａ〜Ｃｄは、磁性体基板１２ａのｚ軸方向に延在する稜線近傍に設けられているが、切り欠きＣａ〜Ｃｄが設けられる位置はこれに限らない。切り欠きＣａ〜Ｃｄは、磁性体基板１２ａの主面Ｓ１と主面Ｓ２とを繋いでいればよく、例えば、磁性体基板１２ａの側面に設けられていてもよい。また、切り欠きＣａ〜Ｃｄは、磁性体基板１２ａを貫通する孔であってもよい。
なお、電子部品１０に用いられる粒子は、ＳｉＣ及びアルミナに限らない。
また、引き出し部２１ｂ，２２ｃ，２６，２７ｄ及び接続部１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄは、Ｃｕ以外の金属により作製されていてもよい。Ｃｕ以外の金属としては、例えば、ＡｇやＡｕ等が挙げられる。
なお、電子部品１０は、２つのコイルＬ１，Ｌ２を備えているが、電子部品１０に設けられるコイルの数はこれに限らない。コイルの数は、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。
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、断線の発生を抑制できる点において優れている。
Ｃａ〜Ｃｄ 切り欠き部
Ｌ１，Ｌ２ コイル
Ｐ１〜Ｐ３ 粒子
Ｓ１，Ｓ２ 主面
１０ 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
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
Ｌ１，Ｌ２ コイル
Ｐ１〜Ｐ３ 粒子
Ｓ１，Ｓ２ 主面
１０ 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
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 (5)
- 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の主面とを繋ぐ第１の切り欠き部及び第２の切り欠き部が設けられている第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と、
前記積層体内に設けられているコイルであって、コイル部、及び、該コイル部の両端のそれぞれに接続され、かつ、積層方向から平面視したときに前記第１の切り欠き部及び前記第２の切り欠き部のそれぞれと重なる第１の引き出し部及び第２の引き出し部を含んでいるコイルと、
前記第２の主面上に設けられている第１の外部電極及び第２の外部電極と、
前記第１の外部電極及び前記第２の外部電極と前記第１の引き出し部及び前記第２の引き出し部のそれぞれとを接続する第１の接続部及び第２の接続部であって、前記第１の切り欠き部の内周面及び前記第２の切り欠き部の内周面のそれぞれに設けられている第１の接続部及び第２の接続部と、
前記第１の引き出し部と前記第１の接続部との接合部分、及び、前記第２の引き出し部と前記第２の接続部との接合部分に設けられ、かつ、該第１の引き出し部、該第２の引き出し部、該第１の接続部及び該第２の接続部の線膨張係数よりも小さな線膨張係数を有する粒子と、
を備えており、
前記第１の引き出し部及び前記第２の引き出し部は、Ｃｕであり、
前記粒子の平均粒径は、１μｍ以上３μｍ以下であること、
を特徴とする電子部品。 - 前記粒子は、無機物からなること、
を特徴とする請求項１に記載の電子部品。 - 前記粒子は、ＳｉＣ又はアルミナからなること、
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。 - 前記粒子は、球状をなしていること、
を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の電子部品。 - 請求項１ないし請求項４のいずれか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のマザー基板の前記第１の主面上に前記積層体となるマザー積層体が設けられたマザー本体を準備する準備工程と、
前記第１のマザー基板における前記第１の切り欠き部及び前記第２の切り欠き部が形成されるべき位置に、前記粒子を用いたサンドブラスト工法により貫通孔を形成するサンドブラスト工程と、
前記貫通孔の内周面に導体層を形成して前記第１の接続部及び前記第２の接続部を形成する接続部形成工程と、
前記第１のマザー基板の主面上に導体層を形成して前記第１の外部電極及び前記第２の外部電極を形成する外部電極形成工程と、
前記マザー本体をカットするカット工程と、
を備えていること、
を特徴とする電子部品の製造方法。
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