JP6443451B2 - 高周波部品 - Google Patents

高周波部品

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Description

本発明は、絶縁層に高周波回路が設けられた高周波部品に関する。
従来より、インダクタなどで構成される高周波回路が絶縁層の内部に形成された高周波部品が知られている。例えば、図15に示すように、特許文献1に記載の高周波部品100は、多層基板101にインダクタ102が内蔵されて成る。ここで、多層基板101は、複数の磁性体層101aの積層体で構成される。また、インダクタ102は、所定の磁性体層101aの一方主面に形成された面内導体103a〜103dと、層間の面内導体103a〜103dを接続する柱状導体104a〜104cとを備え、多層基板101の内部に1本の導体として形成される。そして、このような構成により、インダクタ102がインダクタ素子として機能している。
特開2005−183890号公報(段落0051、図5等参照)
多層基板101にインダクタ102を内蔵する場合、各柱状導体104a〜104cは、磁性体層101a毎に、ビア導体またはスルーホール導体を形成し、これらの導体を、重ね合せて積み上げることで形成される。このような柱状導体104a〜104cの形成方法によると、磁性体層101aの積層ずれによって、隣接する導体(ビア導体またはスルーホール導体)間の接続面積が減少するため、柱状導体104a〜104c全体としての抵抗値が高くなり、ひいてはインダクタ102の抵抗値が高くなる。また、積層ずれのばらつきは、インダクタ102の抵抗値のばらつきの原因になる。
また、多層基板101の一方主面に、例えばチップコンデンサ等の電子部品が実装され、インダクタ102と前記電子部品とを組み合わせて高周波部品の高機能化を図る場合もある。近年の電子機器の小型化に伴って、この種の高周波部品のさらなる小型化も要求されている。
本発明は、上記した課題に鑑みてなされたものであり、インダクタと電子部品とを有する高周波部品において、インダクタの特性の向上を図りつつ、小型化を図ることを目的とする。
上記した目的を達成するために、本発明の高周波部品は、絶縁層と、インダクタと前記絶縁層の一方主面に配置された電子部品とを有する、複数の高周波回路とを備え、前記インダクタそれぞれは、一方端面が前記絶縁層の一方主面から露出し、他方端面が前記絶縁層の他方主面から露出して設けられた第1の金属ピンと、一方端面が前記絶縁層の一方主面から露出し、他方端面が前記絶縁層の他方端面から露出して設けられた第2の金属ピンと、一方端面が前記絶縁層の一方主面から露出し、他方端面が前記絶縁層の他方主面から露出して設けられた第3の金属ピンと、前記絶縁層の一方主面に形成されて前記第2の金属ピンと前記第3の金属ピンの前記一方端面同士を接続する第1の配線電極とを有し、前記電子部品は、いずれも平面視矩形状のチップ部品で形成されるとともに、平面視で前記第1の金属ピンの前記一方端面に重なる位置に設けられて前記第1の金属ピンに接続された第1の外部電極と、平面視で前記第2の金属ピンの前記一方端面に重なる位置に設けられて前記第2の金属ピンに接続された第2の外部電極とを有し、前記各高周波回路は、隣接する2つの前記高周波回路の組がマトリクス状に多数配列されて成り、前記高周波回路の組それぞれは、2つの前記電子部品が平行に配置されるとともに、2つの前記第3の金属ピンの前記一方端面が当該2つの前記電子部品間にそれぞれ配置されていることを特徴としている。
第1、第2の金属ピンは、例えば、Cuなどの金属で形成された線材をせん断加工するなどして形成されるため、ビアホールに導電性ペーストを充填して形成されたビア導体と比較して比抵抗が低く、そのばらつきも小さい。そのため、コイル特性に優れ(例えば、Q値が高い)、かつ、特性のばらつきが小さいインダクタを形成することができる。
また、電子部品の第1の外部電極が平面視で第1の金属ピンの一方端面に重なる位置に設けられ、第2の外部電極が平面視で第2の金属ピンの一方端面に重なる位置に配置される。この場合、インダクタと電子部品とを接続する配線を短くできるため、高周波回路の寄生インダクタンスを低減することができるとともに、高周波部品の小型化を図ることができる。
また、前記インダクタは、一方端面が前記絶縁層の一方主面から露出し、他方端面が前記絶縁層の他方主面から露出して設けられた第3の金属ピンと、前記絶縁層の一方主面に形成されて前記第2の金属ピンと前記第3の金属ピンの前記一方端面同士を接続する第1の配線電極とをさらに有しているため、電子部品とインダクタの多様な接続構造を提供することができる。また、各高周波回路が、マトリクス状に配列されているため、インダクタのコイル特性が優れ、かつ、その特性ばらつきが小さい複数の高周波回路のアレイ構造を提供することができる。さらに、前記電子部品が平面視矩形状のチップ部品で形成された複数の前記高周波回路を備え、前記各高周波回路は、隣接する2つの前記高周波回路の組がマトリクス状に多数配列されて成り、前記高周波回路の組それぞれは、2つの前記電子部品が平行に配置されるとともに、2つの前記第3の金属ピンの前記一方端面が当該2つの前記電子部品間にそれぞれ配置されている。この場合、組を成す2つの高周波回路の両電子部品間に、互いの第3の金属ピンの一方端面が配置されるため、両電子部品間のスペースを有効活用することができる。そのため、複数の前記高周波回路のアレイ構造を有する高周波部品の小型化を図ることができる。
また、前記インダクタは、前記絶縁層の一方主面に形成されて、前記第1の金属ピンと前記第2の金属ピンの前記一方端面同士を接続する第2の配線電極をさらに有し、前記第1の外部電極は、前記第2の配線電極を介して前記第1の金属ピンの前記一方端面に接続され、前記第2の外部電極は、前記第2の配線電極を介して前記第2の金属ピンの前記一方端面に接続されていてもよい。この場合、インダクタと電子部品とが並列接続された高周波回路を提供することができる。
本発明によれば、第1、第2の金属ピンは、例えば、Cuなどの金属で形成された線材をせん断加工するなどして形成されるため、ビアホールに導電性ペーストを充填するなどして形成されたビア導体と比較して比抵抗を低く、そのばらつきも小さい。そのため、コイル特性に優れ(例えば、Q値が高い)、かつ、特性のばらつきが小さいインダクタを形成することができる。
また、電子部品の第1の外部電極が平面視で第1の金属ピンの一方端面に重なる位置に設けられ、第2の外部電極が平面視で第2の金属ピンの一方端面に重なる位置に配置される。この構成によると、インダクタと電子部品とを接続する配線を短くできるため、高周波回路の寄生インダクタンスを低減することができるとともに、高周波部品の小型化を図ることができる。
本発明の第1実施形態にかかる高周波部品を示す図である。 図1の高周波部品の製造方法を説明するための図である。 本発明の第2実施形態にかかる高周波部品を示す図である。 図3の高周波部品の製造方法を説明するための図である。 本発明の第3実施形態にかかる高周波部品を示す図である。 図5の高周波部品の製造方法を説明するための図である。 本発明の第4実施形態にかかる高周波部品を示す図である。 本発明の第5実施形態にかかる高周波部品を示す図である。 図8の高周波部品の製造方法を説明するための図である。 絶縁被覆膜の変形例を示す図である。 本発明の第6実施形態にかかる高周波部品を示す図である。 本発明の第7実施形態にかかる高周波部品を示す図である。 本発明の第8実施形態にかかる高周波部品の断面図である。 本発明の第9実施形態にかかる高周波部品の断面図である。 従来の高周波部品の断面図である。
<第1実施形態>
本発明の第1実施形態にかかる高周波部品1aについて、図1を参照して説明する。なお、(a)は高周波部品1aの断面図、(b)は高周波部品1aの平面図、(c)は高周波部品1aの電子部品4を搭載していない状態の平面図である。
この実施形態にかかる高周波部品1aは、図1(a)〜図1(c)に示すように、樹脂層2(本発明の「絶縁層」に相当)と、インダクタ3と、樹脂層2の上面(一方主面)に実装された電子部品4とを備え、例えば、携帯電話等の電子機器に搭載される。
樹脂層2は、例えば、エポキシ樹脂などの絶縁性熱硬化樹脂とフェライト粉末などの磁性体フィラとを混合した磁性体含有樹脂で形成される。
インダクタ3は、第1の金属ピン3aと第2の金属ピン3bとを備える。これらの金属ピン3a,3bは、Cu、Cu−Ni合金などのCu合金またはFeなどの金属材料で形成される。これらの金属ピン3a,3bは、これらの金属材料のいずれかにより形成された線材をせん断加工するなどして柱状に形成される。
両金属ピン3a,3bは、それぞれの上端面(本発明の「一方端面」に相当)が樹脂層2の上面から露出し、それぞれの下端面(本発明の「他方端面」に相当)が樹脂層2の下面から露出した状態で、樹脂層2の内部に配設(埋設)される。このとき、両金属ピン3a,3bは、略平行に配置される。また、両金属ピン3a,3bの上端面には、めっき膜5が形成され、電子部品4の実装用電極として使用される。一方、両金属ピン3a,3bの下端面は、外部接続用の電極として使用される。なお、めっき膜5は、例えばNi/AuめっきやCuめっきで形成することができる。
電子部品4としては、例えば、チップコンデンサ、チップインダクタ、チップ抵抗などのチップ部品やIC等の半導体素子などが挙げられる。この電子部品4は、外部接続用の電極として第1、第2の外部電極4a,4bが形成される。なお、この実施形態の電子部品4は、平面視矩形状のチップコンデンサであり、第1の外部電極4aと第2の外部電極4bとが対向するように配置されている。
また、図1(b)に示すように、電子部品4は、樹脂層2の上面に配置された状態で、第1の外部電極4aと第1の金属ピン3aの上端面とが平面視で重なる位置に配置されるとともに、第2の外部電極4bと第2の金属ピン3bの上端面とが平面視で重なる位置に配置される。そして、第1の金属ピン3aと第1の外部電極4aとが接続され、第2の金属ピン3bと第2の外部電極4bとが接続されることで、インダクタ3と電子部品4とにより高周波回路6が形成される。なお、本実施形態では、第1の金属ピン3aと、電子部品4と、第2の金属ピン3bとにより、直列接続された高周波回路が形成されている。
なお、この実施形態では、電子部品4の実装用のパッド電極は設けられていない。つまり、金属ピン3a,3bの上端面に、該上端面と略同じ形状(この実施形態では、平面視で円形)のめっき膜5が形成され、このめっき膜5を介して、金属ピン3a,3bと電子部品4の外部電極4a,4bとが接続される。
(高周波部品1aの製造方法)
次に、高周波部品1aの製造方法について、図2を参照して説明する。なお、図2(a)〜図2(e)は、それぞれ高周波部品1aの製造方法の各工程を示している。
まず、一方主面に粘着層7が設けられた連結板8を用意し、両金属ピン3a,3bを配置する(図2(a)参照)。このとき、両金属ピン3a,3bの端部を粘着層7に貼り付けて、両金属ピン3a,3bそれぞれを、連結板8の一方主面に立設された状態で固定する。また、両金属ピン3a,3bの間隔は、後で実装する電子部品4の外部電極4a,4bの間隔に合わせる。換言すれば、樹脂層2の上面に電子部品4を配置した際、第1の金属ピン3aの上端面が平面視で第1の外部電極4aに重なり、第2の金属ピン3bの上端面が平面視で第2の外部電極4bに重なるように、両金属ピン3a,3bを配置する。
次に、図2(b)に示すように、両金属ピン3a,3bを埋設するように、連結板8の一方主面に樹脂層2を積層する。この実施形態では、樹脂層2を形成する材料として、エポキシ樹脂に磁性体フィラを含有させた磁性体含有樹脂を使用し、塗布方式、印刷方式、コンプレッションモールド方式、トランスファモールド方式などより樹脂層2を形成する。
次に、図2(c)に示すように、樹脂層2の上側を研磨または研削して、両金属ピン3a,3bの上端面を露出させる。
次に、樹脂層2の上面から露出した両金属ピン3a,3bそれぞれの上端面に、めっき膜5を形成し、連結板8を粘着層7ごと剥離する(図2(d)参照)。この剥離により、両金属ピン3a,3bの下端面が樹脂層2の他方主面から露出する。なお、両金属ピン3a,3bの下端面を樹脂層2から確実に露出させるため、連結板8の剥離後に樹脂層2の下面を研磨または研削するようにしてもよい。
最後に、図2(e)に示すように、第1の金属ピン3aの上端面と電子部品4の第1の外部電極4aとを接続するとともに、第2の金属ピン3bの上端面と電子部品4の第2の外部電極4bとを接続することで、高周波部品1aが完成する。この実施形態では、前記接続に半田を使用している。
したがって、上記した実施形態によれば、インダクタ3が、金属ピン3a,3bで形成されているため、ビア導体やスルーホール導体の場合と比較して、インダクタ3の比抵抗を低く、かつ、コイル特性(例えば、Q値)のばらつきを小さくすることができる。また、金属ピン3a,3bを樹脂層2に埋設してインダクタ3を形成するため、従来の各層にビア導体を形成して重ね合せて1本の柱状導体を形成する場合(樹脂層が多層構造)と比較して、積層ずれに起因するインダクタの抵抗値の増加やばらつきも生じない。
また、電子部品4の第1の外部電極4aは、平面視で第1の金属ピン3aの上端面に重なる位置に配置されて当該第1の金属ピン3aに接続され、第2の外部電極4bは、平面視で第2の金属ピン3bの上端面に重なる位置に配置されて当該第2の金属ピン3bに接続される。この構成によると、インダクタ3と電子部品4とを接続する配線を短くできるため、高周波回路6の寄生インダクタンスを低減できるとともに、高周波部品1aの小型化を図ることができる。
また、金属ピン3a,3bと電子部品4とを接続するのに、従来のように両金属ピン3a,3bの上端面上に大面積のパッド電極を設けないため、高周波部品1aの小型化を図ることができる。
<第2実施形態>
本発明の第2実施形態にかかる高周波部品1bについて、図3を参照して説明する。なお、図3(a)は高周波部品1bの断面図、(b)は高周波部品1bの平面図、(c)は高周波部品1bの電子部品4を搭載していない状態の平面図である。
この実施形態にかかる高周波部品1bが、図1を参照して説明した第1実施形態の高周波部品1aと異なるところは、図3(a)〜図3(c)に示すように、金属ピン3a、3bの一方端面上に、電子部品4の実装用のパッド電極9が形成されていることと、パッド電極9の周囲を囲むようにダム部材10aが設けられていることとである。その他の構成は、第1実施形態の高周波部品1aと同じであるため、同一符号を付すことにより説明を省略する。
この場合、両金属ピン3a,3bの上端面の上に、該上端面の面積よりも広いパッド電極9がそれぞれ形成される。これらのパッド電極9は、金属ピン3a,3bの上端面の金属成分を核として、めっきによりそれぞれ形成される。なお、パッド電極9は、Cuめっきに限らず、例えば、Ni/Auめっきであってもかまわない。また、パッド電極9は、Cu等の金属を含有する導電性ペーストを用いたスクリーン印刷でも形成することもできる。
ダム部材10aは、例えば、レジスト樹脂で形成されており、パッド電極9の形状を決定する型部材として機能している。
(高周波部品1bの製造方法)
次に、高周波部品1bの製造方法について、図4を参照して説明する。なお、図4は高周波部品1bの製造方法を説明するための図であり、(a)〜(d)はその各工程を示している。
まず、図4(a)に示すように、樹脂層2に両金属ピン3a,3bを埋設したものを準備する。ここまでは、第1実施形態の高周波部品1aの製造方法と略同じ要領で製造する。具体的には、連結板8への両金属ピン3a,3bの配置、連結板8の一方主面への樹脂層2の積層、樹脂層2の上側の研磨・研削による両金属ピン3a,3bの上端面の露出までの工程は、第1実施形態の高周波部品1aの製造方法(図2(a)〜図2(c))と同じ要領で形成することができる。
次に、図4(b)に示すように、樹脂層2の上面にダム部材10aを形成する。この実施形態では、レジスト樹脂を用いたスクリーン印刷などによりダム部材10aを形成する。このとき、ダム部材10aは、樹脂層2の上面における両金属ピン3a,3bの周囲および両金属ピン3a,3bの間の領域を被覆して設けられる。具体的には、ダム部材10aには、パッド電極9の形成領域として設定された領域の位置に開口10a1,10a2が設けられており、この構成により、ダム部材10aがパッド電極9の形状を決定する型部材として機能する。
次に、図4(c)に示すように、Cuめっきなどにより、両金属ピン3a,3bの上端面それぞれにパッド電極9を形成する。めっき処理については、金属ピン3a,3bの上端面の金属をめっき核として成長させる。このようにすると、ダム部材10aに設けられた開口10a1,10a2を埋めるようにめっき膜が成長し、その結果、ダム部材10aの開口10a1,10a2の形状に合ったパッド電極9が形成される。
最後に、図4(d)に示すように、第1の金属ピン3aのパッド電極9と電子部品4の外部電極4aとを接続するとともに、第2の金属ピン3bのパッド電極9と電子部品4の第2の外部電極4bとを接続することで、高周波部品1bが完成する。この実施形態でも前記接続に半田を使用している。
したがって、上記した実施形態によれば、金属ピン3a,3bの上端面よりも面積が大きいパッド電極9を設けることで、電子部品4との接続強度の向上を図ることができる。また、パッド電極9がめっきで形成されるため、例えば、パッド電極9を導電性ペーストで形成した場合と比較して、金属ピン3a,3bとの接続抵抗を低減することができる。
また、ダム部材10aに開口10a1,10a2を設けることにより、所望の形状のパッド電極9を形成できるだけでなく、両パッド電極9間の短絡を防止できる。
<第3実施形態>
本発明の第3実施形態にかかる高周波部品1cについて、図5を参照して説明する。なお、(a)は高周波部品1cの断面図、(b)は高周波部品1cの電子部品4を搭載していない状態の平面図である。
この実施形態にかかる高周波部品1cが、図1を参照して説明した高周波部品1aと異なるところは、図5に示すように、樹脂層2の上面に第1の金属ピン3aと第2の金属ピン3bの上端面同士を接続する配線電極11(本発明の「第2の配線電極」に相当し、以下、第2の配線電極11と言う場合もある。)が形成されていることと、樹脂層2の上面に第2の配線電極11の周囲を囲むようにダム部材10bが形成されていることと、第2の配線電極11の上面に絶縁被覆膜12aが設けられていることとである。その他の構成は、第1実施形態の高周波部品1aと同じであるため、同一符号を付すことにより説明を省略する。
この場合、第2の配線電極11は、樹脂層2の上面に形成された下地電極11aと、該下地電極11aに積層された表面電極11bとで形成される。下地電極11aは、Cuなどの金属を含有する導電性ペーストによりライン状に形成されており、その両端部11a1のライン幅が、残りの部分11a2のライン幅よりも細く形成される。また、両端部11a1のライン幅は、それぞれ接続先の金属ピン3a,3bの上端面の最大幅(この実施形態では直径)よりも細く形成される。したがって、金属ピン3a,3bの上端面それぞれは、下地電極11aに被覆された部分とそうでない部分が存在する。なお、この実施形態では、両金属ピン3a,3bと第2の配線電極11とによりインダクタ3が形成され、該インダクタ3と電子部品4とにより高周波回路6が形成されている。また、第2の配線電極11と電子部品4が並列接続されており、当該並列接続された第2の配線電極11と電子部品4に、金属ピン3a、3bが直列に接続されている。
表面電極11bは、下地電極11aの表面の金属および金属ピン3a,3bの上端面の金属をめっき核として、Cuなどの金属によりめっき形成される。このとき、表面電極11bは、下地電極11aの表面および金属ピン3a,3bの下地電極11aに被覆されていない部分を被覆して設けられる。ここで、表面電極11bの上面の一部は、電子部品4の外部電極4a,4bとの接続面として使用される。なお、下地電極11aは、両端部11a1と前記残りの部分11a2とが同じライン幅で形成されていてもよい。また、下地電極11aが、金属ピン3a,3bの上端面の全体を被覆するように形成されていてもよい。
ダム部材10bは、例えば、レジスト樹脂で形成され、樹脂層2の上面に、第2の配線電極11の周囲を囲むように形成される。このダム部材10bは、表面電極11bの形状を決定する型部材として機能している。
絶縁被覆膜12aは、例えば、レジスト樹脂で形成される。この実施形態では、図5(b)に示すように、表面電極11bの両端それぞれの平面視矩形状の領域が、外部電極4a,4bとの接続領域11b1,11b2として設定されている。そして、絶縁被覆膜12aが、表面電極11bの接続領域11b1,11b2を除く領域を被覆するように形成される。なお、絶縁被覆膜12aは、表面電極11bの電子部品4(第1、第2の外部電極4a,4b)との接続面の面積の調整と、第1、第2の外部電極4a,4b間の短絡を防止するために形成される。
以上の構成により、第1の外部電極4aは、第2の配線電極11の接続領域11b1を介して第1の金属ピン3aの上端面に接続され、第2の外部電極4bは、第2の配線電極11の接続領域11b2を介して第2の金属ピン3bの上端面に接続されることになる。
(高周波部品1cの製造方法)
次に、高周波部品1cの製造方法について、図6(a)〜図6(e)を参照して説明する。なお、図6は高周波部品1cの製造方法を説明するための図であり、(a)〜(e)は、その各工程を示している。
まず、図6(a)に示すように、樹脂層2に両金属ピン3a,3bを埋設したものを準備する。ここまでは、第1実施形態の高周波部品1aの製造方法と略同じ要領で製造する。具体的には、連結板8への両金属ピン3a,3bの配置、連結板8の一方主面への樹脂層2の積層、樹脂層2の上側の研磨・研削による両金属ピン3a,3bの上端面の露出までの工程は、第1実施形態の高周波部品1aの製造方法(図2(a)〜図2(c))と同じ要領で形成することができる。
次に、図6(b)に示すように、両金属ピン3a,3bの上端面同士を接続するように、樹脂層2の上面に下地電極11aを形成し、その後、樹脂層2の上面の表面電極11bの形成領域として設定された領域を囲むようにダム部材10bを形成する。この場合、下地電極11aは、Cuなどの金属を含有する導電性ペーストを用いたスクリーン印刷により形成することができる。また、ダム部材10bは、例えば、レジスト樹脂を使用したスクリーン印刷方式やディスペンサ方式などで形成することができる。
次に、図6(c)に示すように、下地電極11aの表面および両金属ピン3a,3bの上端面(下地電極11aに被覆されていない部分)の金属成分をめっき核として、Cuめっき膜から成る表面電極11bを形成する。このとき、表面電極11bは、ダム部材10bにより囲まれた領域を埋めるように形成される。
次に、図6(d)に示すように、表面電極11bの上面に絶縁被覆膜12aを形成する。このとき、絶縁被覆膜12aは、表面電極11bの上面の前記接続領域11b1,11b2を除く領域を被覆するように形成する。なお、絶縁被覆膜12aは、例えば、レジスト樹脂を用いたスクリーン印刷などにより形成することができる。
最後に、図6(e)に示すように、表面電極11b上に電子部品4を実装することで、高周波部品1cが完成する。この場合、表面電極11bの接続領域11b1(図5(b)参照)と電子部品4の第1の外部電極4aとを半田により接続し、表面電極11bの接続領域11b2(図5(b)参照)と電子部品の第2の外部電極4bとを半田により接続する。
この実施形態によれば、第1実施形態の高周波部品1aで得られた効果に加え、インダクタ3と電子部品4とが並列接続された高周波回路6を提供することができる。
<第4実施形態>
本発明の第4実施形態にかかる高周波部品1dについて、図7を参照して説明する。なお、(a)は高周波部品1dの断面図、(b)は高周波部品1dの平面図、(c)は高周波部品1dの電子部品4を搭載していない状態の平面図である。
この実施形態にかかる高周波部品1dが、図1を参照して説明した第1実施形態の高周波部品1aと異なるところは、図7に示すように、第1の金属ピン3aの上端面上に、該上端面の面積よりも大ききパッド電極13が形成されていることと、インダクタ3が第3の金属ピン3cと、第2の金属ピン3bと第3の金属ピン3cの上端面同士を接続する配線電極14(本発明の「第1の配線電極」に相当し、以下、第1の配線電極14と言う場合もある。)とをさらに有することと、第1の金属ピン3aおよび第2の金属ピン3bの電子部品4との接続面積を調整するための絶縁被覆膜12b,12cが、両金属ピン3a,3bそれぞれに対して個別に設けられていることとである。その他の構成は、第1実施形態の高周波部品1aと同じであるため、同一符号を付すことにより説明を省略する。
この場合、パッド電極13と第1の配線電極14それぞれは、Cuなどの金属を含有する導電性ペーストを用いたスクリーン印刷などにより樹脂層2の上面に形成される。第3の金属ピン3cは、他の金属ピン3a,3bと同様、上端面が樹脂層2の上面から露出し、下端面が樹脂層2の下面から露出した上で、樹脂層2の内部に配設(埋設)される。また、金属ピン3cの下端面は、外部接続用の電極として使用される。なお、第3の金属ピン3cは、他の金属ピン3a、3bと同じ材料で形成することができる。
また、第3の金属ピン3cは、平面視横長矩形状の電子部品4の一方の長辺側(図7(b)における上側の長辺)に、電子部品4と所定の間隔を空けて配置される。このとき、第3の金属ピン3cは、電子部品4の長手方向の略真ん中に配置される。そして、第1の配線電極14は、樹脂層2の上面において、L字状に屈折したパターン形状を成し、一端が第2の金属ピン3bの上端面に接続され、他端が第3の金属ピン3cの上端面に接続される。
絶縁被覆膜12b,12cは、例えば、レジスト樹脂でそれぞれ形成される。このとき、絶縁被覆膜12bは、パッド電極13の第1の金属ピン3aの上端面に平面視で重なる部分が露出するように、パッド電極13の周縁を被覆して設けられる。一方、絶縁被覆膜12cは、第1の配線電極14のうち、第1の金属ピン3aの上端面に平面視で重なる部分が露出するように、当該第1の配線電極14の一端部の周縁を被覆して設けられる。この構成によると、インダクタ3と電子部品4の接続に際し、第1の外部電極4aとの接続面積と、第2の外部電極4bとの接続面積とを同じ大きさに調整することができる。
したがって、この実施形態によれば、第1実施形態の高周波部品1aが得られる効果に加えて、電子部品4とインダクタ3の多様な接続構造を提供することができる。なお、本実施形態では、「第3の金属ピン3c、第1の配線電極14、第2の金属ピン3bが構成するインダクタ」と、「第1の金属ピン3a、電子部品4、第2の金属ピン3bが構成する回路」が、第2の金属ピン3bを共通電極として接続された回路となっている。
<第5実施形態>
本発明の第5実施形態にかかる高周波部品1eについて、図8を参照して説明する。なお、(a)は高周波部品1eの断面図、(b)は高周波部品1eの電子部品4を搭載していない状態の平面図である。
この実施形態にかかる高周波部品1eが、図7を参照して説明した第4実施形態の高周波部品1dと異なるところは、図8に示すように、パッド電極13の周囲を囲むようにダム部材10cが設けられていることと、第1の配線電極14の周囲を囲むようにダム部材10dが設けられていることと、インダクタ3の電子部品4(第1、第2の外部電極4a,4b)との接続面の面積が、1つの絶縁被覆膜12dで調整されていることと、パッド電極13がめっきで形成されていることと、第1の配線電極14が、下地電極14aと表面電極14bとで形成されていることとである。その他の構成は、第4実施形態の高周波部品1dと同じであるため、同一符号を付すことにより説明を省略する。
この場合、パッド電極13は、例えば、Cuめっきによりダム部材10cに囲まれた領域を埋めるように形成される。このとき、第1の金属ピン3aの上端面の金属をめっき核として使用する。第1の配線電極14は、第3実施形態の第2の配線電極11と略同じ構成であり、樹脂層2の上面にCu等の金属を含有する導電性ペーストで形成された下地電極14aと、下地電極14a上にCuめっきなどにより積層された表面電極14bとで形成されている。第1の配線電極14は、ダム部材10dに囲まれた領域を埋めるように形成される。
絶縁被覆膜12dは、樹脂層2の上面に短冊状に形成される。このとき、絶縁被覆膜12dには、パッド電極13の上面が露出するように開口12d1が設けられるとともに、第1の配線電極14の上面(表面電極14bの上面)の第2の外部電極4bとの接続領域として設定された部分14b1が露出するように開口12d2が設けられる。この開口12d2の大きさは、パッド電極13の上面と同じ大きさに設定されている。
(高周波部品1eの製造方法)
次に、高周波部品1eの製造方法について、図9を参照して説明する。なお、図9は高周波部品1eの製造方法を説明するための図であり、(a)〜(f)は、その各工程を示している。なお、樹脂層2の内部に第1〜第3の金属ピン3a〜3cが配設されたものを準備するまでの工程は、第1実施形態の高周波部品1aと同じであるため、この工程以降について説明する。
樹脂層2に第1〜第3の金属ピン3a〜3cを配設した後(図9(a)参照)は、第2の金属ピン3bと第3の金属ピン3cの上端面同士を接続する下地電極14aを樹脂層2の上面に形成する(図9(b)参照)。この場合、下地電極14aを略L字状に形成して、一端を第2の金属ピン3bの上端面に接続し、他端を第3の金属ピン3cの上端面に接続する。また、両端部のライン幅は接続先の金属ピン3b,3cの上端面の最大幅(この実施形態では、直径)よりも細く形成し、両金属ピン3b,3cの上端面に、下地電極14aに被覆されない部分を設ける。なお、下地電極14aは、例えば、Cuなどの金属を含有する導電性ペーストを用いたスクリーン印刷により形成することができる。
次に、図9(c)に示すように、パッド電極13の形成領域を囲むように樹脂層2の上面にダム部材10cを形成するとともに、表面電極14bの形成領域を囲むように樹脂層2の上面にダム部材10dを形成する。両ダム部材10c,10dは、例えば、レジスト樹脂を用いて、印刷方式やディスペンス方式などにより形成することができる。
次に、図9(d)に示すように、Cuめっきにより、パッド電極13および表面電極14bを形成する。なお、このめっき処理により、ダム部材10cに囲まれた領域を埋めるようにパッド電極13が形成され、ダム部材10dに囲まれた領域を埋めるように表面電極14bが形成される。
次に、図9(e)に示すように、レジスト樹脂を用いたスクリーン印刷などにより絶縁被覆膜12dを樹脂層2の上面に形成する。このとき、絶縁被覆膜12dには、パッド電極13の上面および前記接続領域として設定された領域を露出させるための開口12d1,12d2を設ける。
最後に、図9(f)に示すように、樹脂層2の上面に電子部品4を実装することで、高周波部品1eが完成する。この場合、パッド電極13と電子部品4の第1の外部電極4aとを半田により接続し、第1の配線電極14の外部電極4bとの接続領域として設定された部分14b1と、当該外部電極4bとを半田により接続する。
この実施形態によれば、第4実施形態の高周波部品1dで得られる効果に加えて、以下の効果が得られる、すなわち、パッド電極13および第1の配線電極14の表面電極14bが、導電性ペーストよりも比抵抗の低いめっき膜で形成されるため、第1の金属ピン3aとパッド電極13との接続抵抗および第1の配線電極14の第2、第3の金属ピン3b,3cとの接続抵抗を低減することができる。
(絶縁被覆膜12dの変形例)
上記した第5実施形態の高周波部品1eでは、絶縁被覆膜12dに開口12d1,12d2を設けて、外部電極4a,4bとの接続面積を調整するように構成したが、例えば、図10に示すように、ダム部材10dを利用して外部電極4a,4bとの接続面積を調整するように構成してもよい。具体的には、ダム部材10dの第1の配線電極14の一端(第2の金属ピン3bとの接続側の端部)の周囲を囲む部分と、絶縁被覆膜12eとを組み合わせて、第1の配線電極14に第2外部電極4bとの接続面を形成する。この場合、第1の配線電極14の一端部に平面視矩形状の領域(第2外部電極4bとの接続領域)を形成するように、絶縁被覆膜12eは配置する。この構成によると、絶縁被覆膜12eの形成領域を減らすことができるため、高周波部品1eの製造コストを低減することができる。
<第6実施形態>
本発明の第6実施形態にかかる高周波部品1fについて、図11を参照して説明する。なお、図11は高周波部品1fの平面図である。
この実施形態にかかる高周波部品1fが、図8を参照して説明した第5実施形態の高周波部品1eと異なるところは、図11に示すように、高周波部品1fが、複数の高周波回路6を備えていることである。その他の構成は、第5実施形態の高周波部品1eと同じであるため、同一符号を付すことにより説明を省略する。
この場合、高周波部品1fは、第5実施形態の高周波部品1eが備える高周波回路6を複数備え、これらの高周波回路6が、マトリクス状(この実施形態では、4行3列)に配列されている。
この構成によると、インダクタ3のコイル特性が優れ、かつ、その特性ばらつきが小さい複数の高周波回路6のアレイ構造を提供することができる。
<第7実施形態>
本発明の第7実施形態にかかる高周波部品1gについて、図12を参照して説明する。なお、図12は高周波部品1gの平面図である。
この実施形態にかかる高周波部品1gが、図11を参照して説明した第6実施形態の高周波部品1fと異なるところは、図12に示すように、各高周波回路6の配列構造が異なることと、各高周波回路6それぞれにダム部材10c、10d、パッド電極13、および絶縁被覆膜12dが設けられていないことと、第1の金属ピン3aの上端面と電子部品4の第1の外部電極4aとが直接接続されるとともに、第2の金属ピン3bの上端面と電子部品4の第2の外部電極4bとが直接接続されていることと、第1の配線電極14が、Cuなどの金属を含有する導電性ペーストの1層構造で形成されていることとである。その他の構成は、第6実施形態の高周波部品1fと同じであるため、同一符号を付すことにより説明を省略する。
この場合、各高周波回路6は、隣接する2つの高周波回路6の組がマトリクス状に多数配列されて成る。具体的には、この実施形態では、上下に隣接する2つの高周波回路6が組として設定されており、これらの組が2行3列に配列される。また、高周波回路6の組それぞれは、平面視矩形状の2つの電子部品4が平行に配置されるとともに、2つの第3の金属ピン3cの上端面が当該2つの電子部品4間にそれぞれ配置されている。そのため、第2の金属ピン3bから略L字状に屈曲して形成された第1の配線電極14は、両電子部品4の間のスペースにそれぞれ配置される。
この構成によると、組を成す2つの高周波回路6の両電子部品4間に、互いの第3の金属ピン3cの一方端面が配置されるため、両電子部品4間のスペースを有効活用することができる。そのため、複数の前記高周波回路6のアレイ構造を有する高周波部品1gの小型化を図ることができる。なお、第1、第2の金属ピン3a,3bの上端面にNi/Auめっき膜を形成してもよい。この場合、電子部品4との半田接続を容易に行うことができる。また、第5、第6実施形態の高周波部品1e,1fと同様に、第1の配線電極14を、下地電極14aと表面電極14bとで形成してもよい。また、ダム部材10c,10dおよび絶縁被覆膜12dを設けてもよい。
<第8実施形態>
本発明の第8実施形態にかかる高周波部品1hについて、図13を参照して説明する。なお、図13は高周波部品1hの断面図である。
この実施形態にかかる高周波部品1hが、図5を参照して説明した第3実施形態の高周波部品1cと異なるところは、図13に示すように、第3実施形態のインダクタ3を2つ有することと、電子部品4としてのICがフリップチップ実装されていることと、このICの第1の外部電極4cが一方のインダクタ3に接続されるとともに、ICの第2の外部電極4dが他方のインダクタ3に接続されていることとである。その他の構成は、第3実施形態の高周波部品1cと同じであるため、同一符号を付すことにより説明を省略する。
この場合、一方のインダクタ3(図13における左側)では、第2の配線電極11の表面電極11bの上面のうち、第2の金属ピン3bの上端面に略重なる領域が電子部品4の第1の外部電極4cとの接続領域として設定されており、表面電極11bの当該領域以外が、絶縁被覆膜12aにより被覆される。これに対して、他方のインダクタ3(図13における右側)では、第2の配線電極11の表面電極11bの上面のうち、第1の金属ピン3aの上端面に略重なる領域が電子部品4の第2の外部電極4dとの接続領域として設定されており、表面電極11bの当該領域以外が、絶縁被覆膜12aにより被覆される。
この構成によると、高周波回路6が、インダクタ3とIC(電子部品4)とで構成される場合に、コイル特性に優れ(例えば、Q値が高い)、かつ、特性のばらつきが小さいインダクタ3を形成することができる。また、電子部品4の外部電極4c,4dを平面視で金属ピン3a,3bの上端面に重なる位置に配置されるため、インダクタ3と電子部品4とを接続する配線を短くできる。そのため、高周波回路6の寄生インダクタンスを低減することができるとともに、高周波部品1hの小型化を図ることができる。
<第9実施形態>
本発明の第9実施形態にかかる高周波部品1iについて、図14を参照して説明する。なお、図14は高周波部品1iの断面図である。
この実施形態にかかる高周波部品1iが、図13を参照して説明した第8実施形態の高周波部品1hと異なるところは、図14に示すように、2つのインダクタ3のうち、他方のインダクタ3が第4の金属ピン3dで構成されていることと、電子部品4の第2の外部電極4dが、第4の金属ピン3dの上端面に接続されていることとである。その他の構成は、第8実施形態の高周波部品1hと同じであるため、同一符号を付すことにより説明を省略する。
この場合、第4の金属ピン3dは、上端面が樹脂層2の上面から露出し、下端面が樹脂層2の下面から露出した状態で樹脂層2の内部に配設(埋設)される。ここで、上端面にはパッド電極15が設けられ、該パッド電極15が、電子部品4との接続電極として機能する。また、下端面は外部接続用の電極として使用される。なお、パッド電極15は、導電性ペーストで形成された下地電極15aと、めっきで形成された表面電極15bとで形成されている。
この構成によると、電子部品4とインダクタ3とが上記した構成で接続された高周波部品1iにおいても、第8実施形態と同様の効果を得ることができる。
なお、本発明は上記した各実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、上記したもの以外に種々の変更を行なうことが可能である。例えば、上記した各実施形態の構成を組み合せて高周波部品を形成してもかまわない。
また、上記した第2実施形態の高周波部品1bでは、下地電極11aが金属ピン3a、3bの上端面の一部を被覆するように構成したが、下地電極11aが前記上端面の全体を被覆して、その上に表面電極10を積層する構成であってもかまわない。
また、樹脂層2を形成する樹脂には、必ずしも磁性体フィラを含有していなくてもよい。
また、樹脂層2の一方主面上に、電子部品4や第1、第2の配線電極14,11等を被覆するように、さらに樹脂層を形成してもよい。
また、本発明は、樹脂層に高周波回路が設けられた種々の高周波部品に広く適用することができる。
1a〜1i 高周波部品
2 樹脂層(絶縁層)
3 インダクタ
3a 第1の金属ピン
3b 第2の金属ピン
3c 第3の金属ピン
4 電子部品
4a,4c 第1の外部電極
4b,4d 第2の外部電極
6 高周波回路
11 第2の配線電極
14 第1の配線電極

Claims (2)

  1. 絶縁層と、
    インダクタと前記絶縁層の一方主面に配置された電子部品とを有する、複数の高周波回路とを備え、
    前記インダクタそれぞれは、
    一方端面が前記絶縁層の一方主面から露出し、他方端面が前記絶縁層の他方主面から露出して設けられた第1の金属ピンと、
    一方端面が前記絶縁層の一方主面から露出し、他方端面が前記絶縁層の他方端面から露出して設けられた第2の金属ピンと
    一方端面が前記絶縁層の一方主面から露出し、他方端面が前記絶縁層の他方主面から露出して設けられた第3の金属ピンと、
    前記絶縁層の一方主面に形成されて前記第2の金属ピンと前記第3の金属ピンの前記一方端面同士を接続する第1の配線電極とを有し、
    前記電子部品は、いずれも平面視矩形状のチップ部品で形成されるとともに、平面視で前記第1の金属ピンの前記一方端面に重なる位置に設けられて前記第1の金属ピンに接続された第1の外部電極と、平面視で前記第2の金属ピンの前記一方端面に重なる位置に設けられて前記第2の金属ピンに接続された第2の外部電極とを有し、
    前記各高周波回路は、隣接する2つの前記高周波回路の組がマトリクス状に多数配列されて成り、
    前記高周波回路の組それぞれは、2つの前記電子部品が平行に配置されるとともに、2つの前記第3の金属ピンの前記一方端面が当該2つの前記電子部品間にそれぞれ配置されてい
    ことを特徴とする高周波部品。
  2. 前記インダクタそれぞれは、前記絶縁層の一方主面に形成されて、前記第1の金属ピンと前記第2の金属ピンの前記一方端面同士を接続する第2の配線電極をさらに有し、
    前記第1の外部電極は、前記第2の配線電極を介して前記第1の金属ピンの前記一方端面に接続され、
    前記第2の外部電極は、前記第2の配線電極を介して前記第2の金属ピンの前記一方端面に接続されることを特徴とする請求項1に記載の高周波部品。
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