JP7099788B2 - コイル部品及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、コイル部品及びその製造方法に関する。
デジタルＴＶ、モバイルフォン、ノートブックなどのような電子機器は、高周波帯域におけるデータ送受信の機能が広く用いられており、今後もこのようなＩＴ電子機器は一つの機器だけでなく、相互間のＵＳＢ、その他の通信ポートを連結して多機能、複合化で活用頻度が高いと予想される。ここで、上記データ送受信を速く進行するために、ＭＨｚ帯域の周波数帯域からＧＨｚ帯域の高周波数帯域に移動して多くの量の内部信号ラインを通じてデータをやり取りする。
一方、このように多くの量のデータをやり取りするために、メイン機器及び周辺機器とのＧＨｚ帯域の高周波数帯域の送受信時に信号の遅延及びその他のノイズによってデータを円滑に処理するのに問題が発生している。このような問題を解決するために、ＩＴと周辺機器の連結周囲に電磁干渉（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ：ＥＭＩ）対策部品を備えており、例えば、コモンモードフィルター（Ｃｏｍｍｏｎ Ｍｏｄｅ Ｆｉｌｔｅｒ：ＣＭＦ）などが用いられている。
一方、コモンモードフィルターなどのコイル部品は、電子機器の小型化及び薄型化に伴い、小型化及び薄型化が求められており、このようなニーズに符合することが困難である巻線型のコイル部品より薄膜型のコイル部品の研究開発がより活発に行われている。このとき、このような薄膜型のコイル部品のコイルパターンを形成するために、従来は基板上に予めシード層を形成し、その上にパターン用感光材料をコーティング及び現像した後、そのパターニングの間に銅めっきを満たしてコイルパターンを形成してから絶縁性感光材料及びシード層をフラッシュエッチングなどで除去する、いわゆるセミアディティブ法（Ｓｅｍｉ Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｐｒｏｃｅｓｓ：ＳＡＰ）などが主に用いられてきた。
一方、上記のような方法は、パターン用感光材料及び絶縁用感光材料を両方使用するため、製造原価が高く、生産性が落ちる。また、コイルパターンを多層形成する過程でフラッシュエッチングなどによって下部層が平坦ではない場合、線幅のマージンが減る可能性がある。また、コイルの損失率が大きいおそれがある。
本発明の多様な目的のうちの一つは、このような問題を解決するもので、生産性に優れ、コイルの損失率が小さく、微細線幅の解像度の向上が可能なコイル部品及びこれを効率的に製造することができる方法を得ることである。
本発明の一実施形態によると、基板、及び上記基板上に配置されたコイル部を含むコイル部品において、上記コイル部は、開口パターンを有する絶縁層と、その内部に配置されたコイルパターンと、を含み、上記コイルパターンは、上記開口パターン内部の側面の一部及び下面の一部に配置された第１シード層と、上記第１シード層を覆うように配置された第２シード層と、上記第２シード層上に配置された金属層と、を含むコイル部品を提供する。
本発明の他の実施形態によると、基板、及び上記基板上に配置されたコイル部を含むコイル部品において、上記コイル部は、開口パターンを有する絶縁層と、その内部に配置されたコイルパターンと、を含み、上記開口パターン内部の側面の一部及び下面の一部には少なくとも３層以上の銅を含む層が配置されたコイル部品を提供する。
本発明の多様な効果のうちの一効果として、絶縁層及びパターンを同時に形成することができるため、生産性に優れ、コイルの損失率が減少して低抵抗の確保が可能となる。
また、高いアスペクト比（Ａｓｐｅｃｔ Ｒａｔｉｏ、Ａ／Ｒ）を実現することにより、チップ性能が向上することができ、従来の設備を用いても絶縁層の開口パターン内部に均一なシード層を実現することができる。
以下では、添付の図面を参照し、本発明の好ましい実施形態について説明する。しかし、本発明の実施形態は様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲は以下で説明する実施形態に限定されない。また、本発明の実施形態は、当該技術分野で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面における要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために誇張されることがある。
コイル部品
以下では、本発明のコイル部品を説明し、便宜上コモンモードフィルターを例に挙げて説明するが、これに限定されるものではない。また、本発明の内容が他の多様な用途のコイル部品にも適用できることはもちろんである。
以下では、本発明のコイル部品を説明し、便宜上コモンモードフィルターを例に挙げて説明するが、これに限定されるものではない。また、本発明の内容が他の多様な用途のコイル部品にも適用できることはもちろんである。
図１はコイル部品の一例を示す概略的な斜視図である。
図面を参照すると、一例によるコイル部品１０は、コイル部２００と、上記コイル部２００の上部及び下部に配置されるカバー部１００ａ、１００ｂと、上記カバー部１００ａ、１００ｂ上に少なくとも一部が配置される外部電極３０１ａ、３０１ｂ、３０２ａ、３０２ｂと、を含む。ここで、上部とは後述する製造工程において実装基板から遠くなる方向を意味し、下部とは後述する製造工程において実装基板から近くなる方向を意味する。このとき、上部または下部に位置するというのは、対象構成要素が基準となる構成要素と直接接触する場合だけでなく、該当方向に位置し、直接接触しない場合も含む。
カバー部１００ａ、１００ｂは、コイル部２００で発生する磁束（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｌｕｘ）の通路として機能し、このため磁性物質を含むことができる。
さらに、カバー部１００ａ、１００ｂは、外部電極３０１ａ、３０１ｂ、３０２ａ、３０２ｂを支持する役割及び／またはコイル部２００を機械的及び電気的に保護する役割を行うことができる。
また、カバー部１００ａ、１００ｂは、コイル部品１０を多様な電子機器に実装するとき、実装面を提供することもできる。
カバー部１００ａ、１００ｂは、シート型であることができる。この場合、シート型の磁性物質を圧着及び積層して、簡単にカバー部１００ａ、１００ｂを形成することができるため工程生産性が向上することができる。
カバー部１００ａ、１００ｂは、コイル部２００の上部に配置される第１カバー部１００ａ及びコイル部２００の下部に配置される第２カバー部１００ｂであることができる。
カバー部１００ａ、１００ｂに含まれる磁性物質としては、磁気特性を有するものであれば特に制限なく用いることができる。
例えば、金属磁性体粉末及びフェライトからなる群より選択されたいずれか一つ以上を含むものであってよいが、必ずしもこれに制限されるものではない。
金属磁性体粉末は、例えば、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ａｌ及びＮｉからなる群より選択されたいずれか一つ以上を含む結晶質または非晶質金属であってよいが、これに限定されるものではない。
フェライトは、例えば、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｚｎ系フェライト、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト、Ｍｎ－Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ－Ｚｎ系フェライト、Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト、Ｎｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト、Ｍｎ－Ｍｇ系フェライト、Ｂａ系フェライト、Ｌｉ系フェライトなどであってよいが、これに限定されるものではない。
コイル部２００は、コイル部品１０のコイルから発現される特性を通じて電子機器内で多様な機能を行う役割をする。
一例によるコイル部品１０では、上記コイル部２００が、いわゆる薄膜型などであるため、磁性コアに単に銅線を巻いた構造を有する巻線型とは区別される。
コイル部２００に対する詳細な内容は後述する。
外部電極３０１ａ、３０１ｂ、３０２ａ、３０２ｂは、コイル部品１０を電子機器に連結させる役割をする。
一例によるコイル部品１０において、外部電極３０１ａ、３０１ｂ、３０２ａ、３０２ｂは第１及び第２カバー部１００ａ、１００ｂ上にそれぞれ少なくとも一部が配置される。
このように、第１及び第２カバー部１００ａ、１００ｂの両方に外部電極３０１ａ、３０１ｂ、３０２ａ、３０２ｂの少なくとも一部が配置されることにより、第１及び第２カバー部１００ａ、１００ｂの両方は実装面を提供することができる。
したがって、コイル部品１０を電子機器に実装するとき、方向に影響を受けないため工程がより簡素化することができる。
外部電極３０１ａ、３０１ｂ、３０２ａ、３０２ｂは、第１から第４外部電極３０１ａ、３０１ｂ、３０２ａ、３０２ｂであってよく、これらはそれぞれ後述する上記コイル部２００の第１から第４コイルパターン２１１ａ、２１１ｂ、２２１ａ、２２１ｂと連結されることができる。
また、これらはそれぞれ「逆コの字」型の形状を有することができる。但し、これに限定されるものではなく、他の多様な形態で外部電極３０１ａ、３０１ｂ、３０２ａ、３０２ｂを実現できることはもちろんである。
外部電極３０１ａ、３０１ｂ、３０２ａ、３０２ｂの材料としては、電気伝導性を与えることができる金属であれば特に制限なく用いることができる。
例えば、外部電極３０１ａ、３０１ｂ、３０２ａ、３０２ｂは、金、銀、白金、銅、ニッケル、パラジウム及びこれらの合金などからなる群より選択された一つ以上を含むことができるが、これに限定されるものではない。
一方、金、銀、白金、パラジウムは、値段が高いが安定的であるという長所があり、銅、ニッケルは値段が安いが焼結中に酸化して電気伝導性を低下させる可能性があるという短所がある。
図２は図１のコイル部品の概略的なＩ－Ｉ'線に沿った切断断面図である。
図２を参照すると、一例によるコイル部品１０のコイル部２００は、コイルパターン２１０、２２０と、上記コイルパターン２１０、２２０の間に配置される基板２３０と、上記コイルパターン２１０、２２０の間に配置される開口パターンを有する絶縁層２３１と、を含む。
また、上記コイルパターン２１０、２２０の上部及び下部には絶縁層がさらに配置されることができる。
コイルパターン２１０、２２０は、それぞれ実質的に同一平面上に二つのコイルパターン２１１ａ、２１１ｂ、２２１ａ、２２１ｂが形成された二重コイルを有する。もちろん、これと異なって、より多層の形態の単一コイルで実現することもできる。一方、二重コイルである場合、製造工程が単純且つ簡単であり、これにより、製造費用の節減が可能となる。
コイルパターン２１０、２２０は、実質的に同一平面上に第１及び第２コイルパターン２１１ａ、２１１ｂを有する。また、実質的に他の同一平面上に第３及び第４コイルパターン２２１ａ、２２１ｂを有する。
但し、図面上には二つのコイルパターン２１０、２２０だけを例示したが、求められる事項によってそれ以上の層で構成されることはもちろんであり、例えば、第３コイルパターン及び第４コイルパターンがさらに積層されることができる。
第１コイルパターン２１１ａは、第１ビアパターン２３２ａを通じて上記第３コイルパターン２２１ａと電気的に連結される。
これにより、二つのコイル２１１ａ、２２１ａの直列回路で構成される単一の第１コイル電極が構成されることができる。
第２コイルパターン２１１ｂは、第２ビアパターン２３２ｂを通じて上記第４コイルパターン２２１ｂと電気的に連結される。
これにより、二つのコイル２１１ｂ、２２１ｂの直列回路で構成される単一の第２コイル電極が構成されることができる。
この場合、第１及び第２コイルパターンの間に同一の方向の電流が流れると、磁束が互いに補強されてコモンモードインピーダンスが高くなってコモンモードノイズは抑制され、反対方向の電流が流れると、磁束が互いに相殺されてディファレンシャルモードインピーダンスが減少して所望する伝送信号を通過させる、いわゆるコモンモードフィルターとして動作することができる。
コイル部品１０のコイル部２００は、ビアパターン２３２ａ、２３２ｂと直接連結される第１及び第２ビア連結用パターン２１２ａ、２１２ｂと、第３及び第４ビア連結用パターン２２２ａ、２２２ｂと、を含む。
ここで、第１及び第２ビア連結用パターン２１２ａ、２１２ｂと第３及び第４ビア連結用パターン２２２ａ、２２２ｂは、それぞれ第１及び第２ビアパターン２３２ａ、２３２ｂと上下で直接連結される上記第１及び第２コイルパターン２１１ａ、２１１ｂと第３及び第４コイルパターン２２１ａ、２２１ｂの末端部分を意味する。
図１及び図２を参照すると、基板２３０の下部に配置されたコイルパターン２１０は、外部電極３０１ａ、３０１ｂと連結される第１及び第２引出端子２１３ａ、２１３ｂを含む。
ここで、第１及び第２引出端子２１３ａ、２１３ｂは、それぞれ第１及び第２外部電極３０１ａ、３０１ｂに連結される。
基板２３０の上部に配置されたコイルパターン２２０は、外部電極３０２ａ、３０２ｂと連結される第３及び第４引出端子２２３ａ、２２３ｂを含む。
ここで、第３及び第４引出端子２２３ａ、２２３ｂは、それぞれ第３及び第４外部電極３０２ａ、３０２ｂに連結される。
これにより、コイル部２００は外部電極３０１ａ、３０１ｂ、３０２ａ、３０２ｂと電気的に連結されることができる。
但し、引出端子２１３ａ、２１３ｂの形態が図面に示された形態で限定されるものではなく、当該技術分野でよく知られている多様な形態が適用できることはもちろんである。
基板２３０は、基本的に互いに異なる層に形成されたコイルパターン２１１ａ、２１１ｂ、２２１ａ、２２１ｂを電気的に絶縁させる。
このとき、基板２３０には第１及び第２ビアパターン２３２ａ、２３２ｂが形成され、これにより、互いに異なる層に形成されたコイルパターン２１１ａ、２１１ｂ、２２１ａ、２２１ｂは電気的に連結される。
例えば、一例において基板２３０は、第１コイルパターン２１１ａ及び第３コイルパターン２２１ａを連結する第１ビアパターン２３２ａと、第２コイルパターン２１１ｂ及び第４コイルパターン２２１ｂを連結する第２ビアパターン２３２ｂと、を含む。
基板２３０の材質は、特に限定されず、ガラス繊維または無機フィラーのような補強材が含浸された樹脂、例えば、プリプレグが用いられることができる。また、熱硬化性樹脂及び／または光硬化性樹脂などが用いられることができ、味の素ビルドアップフィルムが用いられることもできるが、特に限定されるものではない。
基板２３０は、材料の特性上付着された形態で存在できることはもちろんである。
図３は図２のコイル部品のＳ領域の概略的な拡大断面図である。
図３を参照すると、上記コイル部２００は、開口パターンを有する絶縁層２３１と、その内部に配置されたコイルパターン２２１ａと、を含み、上記コイルパターン２２１ａは、上記開口パターン内部の側面の一部及び下面の一部に配置された第１シード層２１、２２と、上記第１シード層２１、２２を覆うように配置された第２シード層２３と、上記第２シード層２３上に配置された金属層２４と、を含む。
一般的に、高いアスペクト比（Ａｓｐｅｃｔ Ｒａｔｉｏ、Ａ／Ｒ）を実現するためには絶縁層の開口パターンが高い厚さを有さなければならない。
この場合、開口パターン内部にシード層を均一に形成するために高価な装備が必要な実情である。
一方、従来のスパッタ装備を用いる場合は、高いアスペクト比（Ａｓｐｅｃｔ Ｒａｔｉｏ、Ａ／Ｒ）を実現するための開口パターン内部にシード層を形成するとき、均一な蒸着が困難であり、その結果、開口パターンの下部及び側面の一部にはシード層が形成されない領域が発生するようになる。
このように、開口パターンの下部及び側面の一部にシード層が形成されない領域が発生する場合、後述する電解めっき層の未形成部が発生してコイル部品の性能が低下するという問題が生じ得る。
本発明の一実施形態によると、上記コイルパターン２２１ａが、絶縁層２３１の開口パターン内部の側面の一部及び下面の一部に配置された第１シード層２１、２２と、上記第１シード層２１、２２を覆うように配置された第２シード層２３と、上記第２シード層２３上に配置された金属層２４と、を含むことにより、金属層２４の未形成部が発生しないためコイル部品の性能が低下するという問題がない。
上記絶縁層２３１は、コイルパターン２１１ａ、２１１ｂ、２２１ａ、２２１ｂや、ビア連結用パターン２１２ａ、２１２ｂ、２２２ａ、２２２ｂ、引出端子２１３ａ、２１３ｂ、２２３ａ、２２３ｂなどに絶縁性を与えるとともに、衝撃や水分、高温などからコイルパターン２１１ａ、２１１ｂ、２２１ａ、２２１ｂや、ビア連結用パターン２１２ａ、２１２ｂ、２２２ａ、２２２ｂ、引出端子２１３ａ、２１３ｂ、２２３ａ、２２３ｂなどを保護する機能をする。
したがって、その材料としては、絶縁性や耐熱性、耐湿性などを考えて、当該技術分野でよく知られている加工が容易な感光性樹脂などを適切に選択することができる。
例えば、上記絶縁層２３１は、公知のポジ型またはネガ型のドライフィルムであってよいが、これに限定されるものではない。
絶縁層２３１は、必要によっては、高透磁率のフェライトを含有することもできる。
上記フェライトは粉末形態であることができる。例えば、軟磁性体として、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｚｎ酸化物系やＦｅ－Ｎｉ－Ｚｎ－Ｃｕ酸化物系などを用いることができ、その他にも、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｆｅ－Ｎｉ（Ｐｅｒｍａｌｌｏｙ）などの金属系、またはこれらの混合物を用いることができる。
このようなフェライト粉末は、コイルパターン２１１ａ、２１１ｂ、２２１ａ、２２１ｂや、ビア連結用パターン２１２ａ、２１２ｂ、２２２ａ、２２２ｂ、引出端子２１３ａ、２１３ｂ、２２３ａ、２２３ｂなどの配線間に分散されて含有されることができ、これにより、絶縁層２３１は高透磁率を有して磁束ループの通路として作用することができる。
その結果、コイルパターン２１１ａ、２１１ｂ、２２１ａ、２２１ｂや、ビア連結用パターン２１２ａ、２１２ｂ、２２２ａ、２２２ｂ、引出端子２１３ａ、２１３ｂ、２２３ａ、２２３ｂなどで発生する磁束ループの流れをより円滑にしてインピーダンス特性を高めることができる。
上記絶縁層２３１の開口パターンは、絶縁層２３１を直接パターニングして形成される。これにより、従来と異なって別のパターン用感光材料を必要とせずに工程の数も簡素化することができる。
また、従来のように、セミアディティブ法などでコイルパターンを形成する場合は、工程数が多いだけでなく、フォトレジストを除去した後、シード層を除去するためのフラッシュエッチング（ｆｌａｓｈ ｅｔｃｈｉｎｇ）の過程でめっきパターンの上部が影響を受けてその一部が不規則に除去され、所望する形状のパターンを実現するのに限界がある。
これに対し、一例のように、露光及び現像を用いて厚さ方向に絶縁層２３１をパターニングして開口パターンを形成し、その後、めっきパターンを形成する場合は上述のような問題点が発生しない。
さらに、絶縁層を直接パターニングして形成されるため、形成されるコイルパターンが従来に比べて高いアスペクト比を有することができることはもちろんである。
第１シード層２１、２２は、クロム、チタン、モリブデン、タングステン、タンタル、パラジウム、ニッケル及びこれらの合金などからなる群より選択された一つ以上を含むバッファシード層２１と、上記バッファシード層上に形成され、金、銀、白金、銅、ニッケル、パラジウム及びこれらの合金などからなる群より選択された一つ以上を含むめっきシード層２２と、を含む多層構造であることができる。
例えば、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）及びタンタル（Ｔａ）のうちいずれか一つ以上の層及び銅からなる層である二重層構造であることができる。
バッファシード層２１は絶縁層２３１に対する密着性を確保する役割を行うことができ、めっきシード層２２は第２シード層２３を容易に形成するための基礎めっき層の役割を行うことができる。
上記第２シード層２３は、無電解めっきで形成されることができるが、必ずしもこれに制限されるものではない。
上記第２シード層２３は、上記絶縁層２３１の開口パターン内部の側面及び下面の全部を覆うように配置される。
第２シード層２３は、後述する金属層２４を容易に形成するためのもので、電気伝導性を与えることができる金属であれば特に制限なく用いることができる。
例えば、金、銀、白金、銅、ニッケル、パラジウム及びこれらの合金などからなる群より選択された一つ以上を含むことができる。
本発明の一実施形態によると、第１シード層２１、２２が上記絶縁層２３１の開口パターン内部の側面の一部及び下面の一部に配置され、上記第２シード層２３が上記第１シード層２１、２２を覆うように配置され、且つ、上記絶縁層２３１の開口パターン内部の側面及び下面の全部を覆うように配置される。
このように、第１シード層２１、２２及び第２シード層２３が配置されることにより、上記金属層２４は、上記絶縁層２３１の開口パターン内部に形成されない領域が存在せずに配置されることができる。
これにより、本発明の一実施形態によるコイル部品は性能が低下するという問題がない。
金属層２４は、コイルパターン２１１ａ、２１１ｂ、２２１ａ、２２１ｂや、ビア連結用パターン２１２ａ、２１２ｂ、２２２ａ、２２２ｂ、引出端子２１３ａ、２１３ｂ、２２３ａ、２２３ｂなどを構成する主な材料であり、電気伝導性を与えることができる金属であれば特に制限なく用いることができる。
例えば、金、銀、白金、銅、ニッケル、パラジウム及びこれらの合金などからなる群より選択された一つ以上を含むことができる。
本発明の一実施形態によると、上記コイルパターン２１１ａ、２１１ｂ、２２１ａ、２２１ｂは、少なくとも３層以上の銅を含む層で構成されることができる。
即ち、第１シード層としてめっきシード層２２が銅（Ｃｕ）で形成されることができ、無電解めっき層である第２シード層２３も銅（Ｃｕ）で形成されることができ、第２シード層２３上に配置される金属層２４が電解めっき法によって銅（Ｃｕ）を含むことができるため、上記コイルパターン２１１ａ、２１１ｂ、２２１ａ、２２１ｂは少なくとも３層以上の銅を含む層で構成されることができる。
本発明の一実施形態によると、上記第１シード層２１、２２、第２シード層２３及び金属層２４を形成した後、平坦化工程で上記絶縁層２３１を平坦化する。これにより、第１シード層２１、２２を除去する工程が必要ではない。
したがって、金属層２４の上面がフラッシュエッチングの影響を受けることを防ぐことができる。
また、本発明の一実施形態によると、絶縁層２３１を直接パターニングして開口パターンを形成し、これにより、従来と異なって別のパターン用感光材料を必要とせずに工程の数も簡素化することができる。
また、同様に露光及び現像を用いて厚さ方向に絶縁層２３１をパターニングして開口パターンを形成し、その後、めっきパターンを形成するため、従来のＳＡＰ方法で発生した問題点が生じない。
本発明の一実施形態によると、コイルパターン２１１ａ、２１１ｂ、２２１ａ、２２１ｂが、絶縁層２３１の開口パターン内部の側面の一部及び下面の一部に配置された第１シード層２１、２２と、上記第１シード層２１、２２を覆うように配置された第２シード層２３と、上記第２シード層２３上に配置された金属層２４と、を含むことにより、高いアスペクト比（Ａｓｐｅｃｔ Ｒａｔｉｏ、Ａ／Ｒ）を実現してチップ性能が向上することができ、従来の設備を用いても絶縁層の開口パターン内部に均一なシード層を実現することができる。
本発明の他の実施形態によると、基板２３０、及び上記基板２３０上に配置されたコイル部２００を含むコイル部品１０において、上記コイル部２００は、開口パターンを有する絶縁層２３１と、その内部に配置されたコイルパターン２１０、２２０と、を含み、上記開口パターン内部の側面の一部及び下面の一部には少なくとも３層以上の銅を含む層が配置されたコイル部品を提供する。
上記開口パターン内部において、少なくとも３層以上の銅を含む層が配置された領域の他の領域には、無電解めっき層、及びその上部に電解めっき層が配置されることができる。
上記無電解めっき層は銅（Ｃｕ）を含むことができる。
上記コイルパターン２１０、２２０は、上記開口パターン内部の側面の一部及び下面の一部に配置された第１シード層２１、２２と、上記第１シード層２１、２２を覆うように配置された第２シード層２３と、上記第２シード層２３上に配置された金属層２４と、を含むことができる。
上記第１シード層２１、２２は、複数の層で配置されることができ、チタン（Ｔｉ）を含む層、及びその上部に配置される銅（Ｃｕ）を含む層で構成されることができる。
上記開口パターンの下面である上記基板２３０の露出部には、銅を含む層が互いに異なる数で配置された領域が存在することができる。
即ち、上記開口パターンの下面である上記基板２３０の露出部の一部領域には第１シード層２１、２２が配置されることができ、その他の領域には第１シード層２１、２２が配置されないため、最終のコイル部品の構造では銅を含む層が互いに異なる数で配置された領域が存在することができる。
その他、本発明の他の実施形態によるコイル部品の特徴のうち上述の本発明の一実施形態によるコイル部品の特徴と同一の部分は重複説明を避けるためにここでは省略する。
コイル部品の製造方法
以下では、本発明のコイル部品の製造方法を説明し、便宜上コモンモードフィルターの製造方法を例に挙げて説明するが、これに限定されるものではない。本発明の内容が他の多様な用途のコイル部品の製造にも適用できることはもちろんである。
以下では、本発明のコイル部品の製造方法を説明し、便宜上コモンモードフィルターの製造方法を例に挙げて説明するが、これに限定されるものではない。本発明の内容が他の多様な用途のコイル部品の製造にも適用できることはもちろんである。
図４ａから図４ｄはコイル部品の概略的な製造工程の一例を示す。
コイル部品の製造方法に対する説明のうち上述の説明と重複する内容は省略し、差異点を中心に後述する。
図４ａを参照すると、少なくとも一面に金属層が配置された基板２３０を設ける。
例えば、少なくとも一面に金属層が配置された基板２３０は、印刷回路基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）の分野で一般的に用いられる銅箔積層板（Ｃｏｐｐｅｒ Ｃｌａｄ Ｌａｍｉｎａｔｅ：ＣＣＬ）であることができる。
基板２３０の材質は、特に限定されず、ガラス繊維または無機フィラーのような補強材が含浸された樹脂、例えば、プリプレグが用いられることができる。また、熱硬化性樹脂及び／または光硬化性樹脂などが用いられることができ、味の素ビルドアップフィルムが用いられることもできるが、特にこれに限定されるものではない。
金属層の材質も、特に限定されず、金、銀、白金、銅、ニッケル、パラジウム及びこれらの合金などからなる群より選択された一つ以上を含むことができるが、特にこれに限定されるものではない。
次に、基板２３０の金属層上に絶縁層２３１を形成する。
絶縁層２３１は、公知の方法で形成することができ、例えば、ラミネーター（ｌａｍｉｎａｔｏｒ）を用いて絶縁樹脂を未硬化フィルムの形態で圧着した後、これを硬化させて形成することができる。または、絶縁物質をスピン工法のような公知の方法で塗布した後、硬化する方法で形成することもできる。
その後、絶縁層２３１に開口パターンを形成する。開口パターンは、公知のフォトリソグラフィ工法を用いて形成することができ、例えば、公知のフォトマスクを用いて所望するパターンで露光した後、現像してパターニングすることができる。
続いて、絶縁層２３１の上面並びに開口パターンの内部の側面の一部及び下面の一部に第１シード層２１、２２を形成する。
上述の通り、第１シード層２１、２２は多層構造であることができる。この場合、バッファシード層２１を先に形成し、その上にめっきシード層２２を形成する。
第１シード層２１、２２の形成方法は、特に制限されず、当該技術分野でよく知られている公知の方法、例えば、スパッタリング工法、スピン工法、化学銅などの薄膜形態でシード層を形成することができるものであればいかなる工法も適用することができる。
また、上記第１シード層２１、２２は、チタンを含むバッファシード層２１、及びその上部に銅を含むめっきシード層２２を形成することができる。
図４ｂを参照すると、第１シード層２１、２２上に第２シード層２３を形成する。
第２シード層２３の形成方法は、特に制限されず、第１シード層２１、２２を基礎に当該技術分野でよく知られている公知の方法、例えば、無電解めっき法などを用いて全面めっきで形成することができる。
即ち、第２シード層２３は、上記第１シード層２１、２２の上部を覆うように形成され、且つ、開口パターンの内部の側面及び下面の全部を覆うように形成される。
図４ｃを参照すると、第２シード層２３上に金属層２４を形成する。
金属層２４の形成方法は、特に制限されず、第２シード層２３を基礎に当該技術分野でよく知られている公知の方法、例えば、電解めっき法などを用いて全面めっきで形成することができる。
即ち、金属層２４は上記第２シード層２３の上部を覆うように形成される。
図４ｄを参照すると、第１シード層２１、２２、第２シード層２３、及び金属層２４が形成された絶縁層２３１の上面を平坦化する。
平坦化により、第１シード層２１、２２、第２シード層２３、及び金属層２４の上面は絶縁層２３１の上面と実質的に同一の平面に存在するようになる。
また、金属層２４の上面は、第１シード層２１、２２、及び第２シード層２３のオープン面と実質的に同一平面上に存在するようになる。
平坦化方法は、特に制限されず、当該技術分野でよく知られている公知の方法、例えば、化学機械研磨（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ：ＣＭＰ）やラッピング（ｌａｐｐｉｎｇ）研削などが適用されることができる。
図面には便宜上二つのコイルパターン２１０、２２０及び一つの基板２３０だけを形成することを例示したが、求められる容量によってそれ以上の層を形成できることはもちろんである。
次に、コイル部２００の上部及び下部にそれぞれ第１カバー部１００ａ及び第２カバー部１００ｂを形成する。第１及び第２カバー部１００ａ、１００ｂは、例えば、シート型の第１及び第２磁性物質を上記コイル部２００の上部及び下部にそれぞれ圧着及び積層する方法で形成されることができる。
その後、第１カバー部１００ａ及び第２カバー部１００ｂ上に少なくとも一部が配置される外部電極３０１ａ、３０１ｂ、３０２ａ、３０２ｂを形成する。外部電極３０１ａ、３０１ｂ、３０２ａ、３０２ｂの形成方法も、特に限定されず、印刷法やディッピング法などの公知の方法を用いることができる。
図面には便宜上一つのコイル部品１０を製造するように示されているが、実際の量産過程では、一つの大きな基板上に複数個のコイル部品を同時に形成した後、これらを個別に切断する方法で製造できることはもちろんである。
一方、本発明において電気的に連結されるというのは、物理的に連結された場合と、連結されていない場合をともに含む概念である。また、第１、第２などの表現は、一つの構成要素と他の構成要素を区分するために用いられるもので、該当する構成要素の順序及び／または重要度などを限定しない。場合によっては、本発明の範囲を外れずに、第１構成要素は第２構成要素と命名されることもでき、類似して第２構成要素は第１構成要素と命名されることもできる。
一方、本発明で用いられた一例という表現は、互いに同一の実施例を意味せず、それぞれ互いに異なる固有の特徴を強調して説明するために提供されるものである。しかし、上記提示された一例は、他の一例の特徴と結合して実現されることを排除しない。例えば、特定の一例で説明された事項が他の一例で説明されていなくても、他の一例でその事項と反対であるか矛盾する説明がない限り、他の一例に関連する説明であると理解されることができる。
また、本発明で用いられた用語は、一例を説明するために説明されたものであるだけで、本発明を限定しようとする意図ではない。このとき、単数の表現は文脈上明確に異なる意味でない限り、複数を含む。
１０ コイル部品
１００ａ、１００ｂ カバー部
２００ コイル部
２１０、２２０ コイルパターン
２３０ 基板
２３１ 絶縁層
２１１ａ、２１１ｂ、２２１ａ、２２１ｂ コイルパターン
２１２ａ、２１２ｂ、２２２ａ、２２２ｂ ビア連結用パターン
２３２ａ、２３２ｂ ビアパターン
２１３ａ、２１３ｂ、２２３ａ、２２３ｂ 引出端子
３０１ａ、３０１ｂ、３０２ａ、３０２ｂ 外部電極
２１、２２ 第１シード層
２３ 第２シード層
２４ 金属層
１００ａ、１００ｂ カバー部
２００ コイル部
２１０、２２０ コイルパターン
２３０ 基板
２３１ 絶縁層
２１１ａ、２１１ｂ、２２１ａ、２２１ｂ コイルパターン
２１２ａ、２１２ｂ、２２２ａ、２２２ｂ ビア連結用パターン
２３２ａ、２３２ｂ ビアパターン
２１３ａ、２１３ｂ、２２３ａ、２２３ｂ 引出端子
３０１ａ、３０１ｂ、３０２ａ、３０２ｂ 外部電極
２１、２２ 第１シード層
２３ 第２シード層
２４ 金属層
Claims (17)
- 基板、及び前記基板上に配置されたコイル部を含むコイル部品において、
前記コイル部は、開口パターンを有する絶縁層と、前記開口パターンの内部に配置されたコイルパターンと、を含み、
前記コイルパターンは、
前記開口パターン内部の側面の一部及び下面の一部に配置された第１シード層と、前記第１シード層を覆うように配置された第２シード層と、前記第２シード層上に配置された金属層と、を含んでおり、
前記第１シード層は、前記開口パターン内部の側面に配置された部分が、前記開口パターン内部の下面に配置された部分から離隔するように非連続的に形成されており、
前記第１シード層のうち、前記開口パターン内部の側面に配置された部分は、前記開口パターン内部の側面に接触しており、前記第１シード層のうち、前記開口パターン内部の下面に配置された部分は、前記基板の露出部に接触しており、
前記第１シード層は、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）及びタンタル（Ｔａ）のうちいずれか一つ以上を含む第１層、及び当該第１層の上部に配置されて前記第１層を覆って前記開口パターン内部の側面または前記基板の露出部に接触する銅（Ｃｕ）を含む第２層を有する、コイル部品。 - 基板、及び前記基板上に配置されたコイル部を含むコイル部品において、
前記コイル部は、開口パターンを有する絶縁層と、前記開口パターンの内部に配置されたコイルパターンと、を含み、
前記コイルパターンは、
前記開口パターン内部の側面の一部及び下面の一部に配置された第１シード層と、前記第１シード層を覆うように配置された第２シード層と、前記第２シード層上に配置された金属層と、を含んでおり、
前記第１シード層は、前記開口パターン内部の側面に配置された部分が、前記開口パターン内部の下面に配置された部分から離隔するように非連続的に形成されており、
前記第１シード層のうち、前記開口パターン内部の側面に配置された部分は、前記開口パターン内部の側面に接触しており、前記第１シード層のうち、前記開口パターン内部の下面に配置された部分は、前記基板の露出部に接触しており、
前記第１シード層は、第１層および第２層を備えており、
前記第１層および前記第２層は、それぞれ前記開口パターン内部の側面に配置された部分が、前記開口パターン内部の下面に配置された部分から離隔されており、
前記第２層のうち、前記開口パターン内部の側面に配置された部分は、前記開口パターン内部の側面に配置された前記第１層の部分の全部を覆って前記開口パターン内部の側面に接触しており、
前記第２層のうち、前記開口パターン内部の下面に配置された部分は、前記開口パターン内部の下面に配置された前記第１層の部分の全部を覆って前記基板の露出部に接触している、コイル部品。 - 前記第１シード層は、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）及びタンタル（Ｔａ）のうちいずれか一つ以上を含む前記第１層、及び当該第１層の上部に配置される銅（Ｃｕ）を含む前記第２層を有する、請求項２に記載のコイル部品。
- 前記コイルパターンは少なくとも３層以上の銅を含む層を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載のコイル部品。
- 前記第２シード層は無電解めっきで形成される、請求項１～４のいずれか一項に記載のコイル部品。
- 前記第２シード層は、前記開口パターン内部の側面及び下面の全部を覆うように配置される、請求項１～５のいずれか一項に記載のコイル部品。
- 前記金属層は、銅を含み、電解めっきで形成される、請求項１～６のいずれか一項に記載のコイル部品。
- 基板、及び前記基板上に配置されたコイル部を含むコイル部品において、
前記コイル部は、開口パターンを有する絶縁層と、前記開口パターンの内部に配置されたコイルパターンと、を含み、
前記開口パターン内部の側面の一部及び下面の一部には、少なくとも３層以上の銅を含む層が配置されており、
前記コイルパターンは、
前記開口パターン内部の側面の一部及び下面の一部に配置された第１シード層と、前記第１シード層を覆うように配置された第２シード層と、前記第２シード層上に配置された金属層と、を含んでおり、
前記第１シード層は、前記開口パターン内部の側面に配置された部分が、前記開口パターン内部の下面に配置された部分から離隔するように非連続的に形成されており、
前記第１シード層のうち、前記開口パターン内部の側面に配置された部分は、前記開口パターン内部の側面に接触しており、前記第１シード層のうち、前記開口パターン内部の下面に配置された部分は、前記基板の露出部に接触しており、
前記第１シード層は、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）及びタンタル（Ｔａ）のうちいずれか一つ以上を含む第１層、及び当該第１層の上部に配置されて前記第１層を覆って前記開口パターン内部の側面または前記基板の露出部に接触する銅（Ｃｕ）を含む第２層を有する、
コイル部品。 - 基板、及び前記基板上に配置されたコイル部を含むコイル部品において、
前記コイル部は、開口パターンを有する絶縁層と、前記開口パターンの内部に配置されたコイルパターンと、を含み、
前記開口パターン内部の側面の一部及び下面の一部には、少なくとも３層以上の銅を含む層が配置されており、
前記コイルパターンは、
前記開口パターン内部の側面の一部及び下面の一部に配置された第１シード層と、前記第１シード層を覆うように配置された第２シード層と、前記第２シード層上に配置された金属層と、を含んでおり、
前記第１シード層は、前記開口パターン内部の側面に配置された部分が、前記開口パターン内部の下面に配置された部分から離隔するように非連続的に形成されており、
前記第１シード層のうち、前記開口パターン内部の側面に配置された部分は、前記開口パターン内部の側面に接触しており、前記第１シード層のうち、前記開口パターン内部の下面に配置された部分は、前記基板の露出部に接触しており、
前記第１シード層は、第１層および第２層を備えており、
前記第１層および前記第２層は、それぞれ前記開口パターン内部の側面に配置された部分が、前記開口パターン内部の下面に配置された部分から離隔されており、
前記第２層のうち、前記開口パターン内部の側面に配置された部分は、前記開口パターン内部の側面に配置された前記第１層の部分の全部を覆って前記開口パターン内部の側面に接触しており、
前記第２層のうち、前記開口パターン内部の下面に配置された部分は、前記開口パターン内部の下面に配置された前記第１層の部分の全部を覆って前記基板の露出部に接触している、コイル部品。 - 前記開口パターン内部において少なくとも３層以上の銅を含む層が配置された領域の他の領域には、無電解めっき層、及びその上部に電解めっき層が配置される、請求項８または９に記載のコイル部品。
- 前記無電解めっき層は銅（Ｃｕ）を含む、請求項１０に記載のコイル部品。
- 前記第１シード層は、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）及びタンタル（Ｔａ）のうちいずれか一つ以上を含む第１層、及び当該第１層の上部に配置される銅（Ｃｕ）を含む第２層を備える、請求項９に記載のコイル部品。
- 前記開口パターンの下面である前記基板の露出部には銅を含む層が互いに異なる数で配置された領域が存在する、請求項８～１２のいずれか一項に記載のコイル部品。
- 基板上に配置された絶縁層に開口パターンを形成し、且つ、前記開口パターンは一つ以上のコイルパターンの形状に形成する段階と、
前記絶縁層内に形成された開口パターン内に一つ以上のコイルパターンを含むコイル部を形成する段階と、を含み、
前記コイル部を形成する段階は、前記開口パターン内部の側面の一部及び下面の一部に第１シード層を形成する段階、前記第１シード層を覆うように第２シード層を形成する段階、及び前記第２シード層上に金属層を形成する段階を含んでおり、
第１シード層を形成する段階は、前記第１シード層のうち前記開口パターン内部の側面に配置された部分が、前記第１シード層のうち前記開口パターン内部の下面に配置された部分から離隔するように非連続的に形成し、
前記第１シード層のうち、前記開口パターン内部の側面に配置された部分が、前記開口パターン内部の側面に接触しており、前記第１シード層のうち、前記開口パターン内部の下面に配置された部分が、前記基板の露出部に接触するように、前記第１シード層を形成し、
前記第１シード層を形成する段階は、
前記開口パターン内部の側面の一部及び下面の一部において、前記開口パターン内部の側面に配置された部分が、前記開口パターン内部の下面に配置された部分から離隔されるように不連続的にバッファシード層を形成する段階と、
前記開口パターン内部の側面の一部及び下面の一部において、前記開口パターン内部の側面に配置された部分が、前記開口パターン内部の下面に配置された部分から離隔されるように不連続的に、めっきシード層を形成する段階と、を含み、
前記めっきシード層のうち、前記開口パターン内部の側面に配置された部分は、前記開口パターン内部の側面に配置された前記バッファシード層の部分の全部を覆って前記開口パターン内部の側面に接触し、
前記めっきシード層のうち、前記開口パターン内部の下面に配置された部分は、前記開口パターン内部の下面に配置された前記バッファシード層の部分の全部を覆って前記基板の露出部に接触している、コイル部品の製造方法。 - 前記第２シード層を形成する段階は、前記第１シード層上に無電解めっき法によって第２シード層を形成する段階を含む、請求項１４に記載のコイル部品の製造方法。
- 前記金属層を形成する段階は、前記第２シード層上に電解めっき法によって金属層を形成する段階を含む、請求項１５に記載のコイル部品の製造方法。
- 前記開口パターンを形成する段階は、基板の両面に配置された絶縁層内に開口パターンを形成し、且つ、各開口パターンを一つ以上のコイルパターンの形状に形成する段階を含み、
前記コイル部を形成する段階は、前記基板の両面に配置された絶縁層内に形成された各開口パターン内に一つ以上のコイルパターンを含むコイル部を形成する段階を含み、
前記基板の両面に形成されたコイル部を相互電気的に連結するために、基板を貫通する少なくとも一つ以上の導電性ビアを形成する段階をさらに含む、請求項１４～１６のいずれか一項に記載のコイル部品の製造方法。
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