JP7211323B2 - インダクタ部品、及びインダクタ部品の製造方法 - Google Patents
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Description
図1に示すように、インダクタ部品10は、磁性材料で構成されている素体20を備えている。すなわち、素体20は、磁性を有している。例えば、素体20は、金属磁性粉を含む樹脂で構成される。金属磁性粉を含む樹脂で素体20を構成する場合、金属磁性粉としては、例えば、鉄、ニッケル、クロム、銅及びアルミニウム、並びにこれらの合金を挙げることができる。また、金属磁性粉を含む樹脂としては、エポキシ樹脂などの樹脂材料を挙げることができる。絶縁性や成形性を考慮すると、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂を、当該樹脂として採用することが好ましい。なお、金属磁性粉を含む樹脂で素体20を構成する場合、素体20にあっては、その全重量に対して金属磁性粉が60wt%以上含まれることが好ましい。また、金属磁性粉を含む樹脂の充填性を高くするために、重度分布の異なる2種類又は3種類の金属磁性粉を樹脂に含ませることがさらに好ましい。
図1において、素体20の上面を「第1主面21」といい、素体20の下面を「第2主面22」という。図1に示す例では、第1主面21が長方形状をなしている。本実施形態では、第1主面21の長手方向を「第1方向D1」といい、第1主面21の短手方向を「第2方向D2」という。また、第1方向D1及び第2方向D2の双方と直交する方向を「第3方向D3」という。第1方向D1及び第2方向D2は第2主面22に沿う方向であるため、第3方向D3は第1主面21に直交する方向でもある。
インダクタ配線31は、柱状配線15に接続される第1端部分41Aと、柱状配線16に接続される第2端部分41Cと、第1方向D1において第1端部分41Aと第2端部分41Cとの間に配置されている中間部分41Bとを有している。中間部分41Bは、第1端部分41Aと第2端部分41Cとの双方に接続されている。また、中間部分41Bは、第1方向D1に延びている。図2に示す例では、中間部分41Bは、第2方向D2において第1端部分41A及び第2端部分41Cよりも外側に配置されている。すなわち、中間部分41Bは、第2方向D2において第1端部分41A及び第2端部分41Cよりも第1側に配置されている。
図3は、インダクタ配線31,32の中間部分41B,42B、及び、中間部分41B,42Bを包囲する素体20を切断した場合におけるインダクタ部品10の断面図である。より詳しくは、図3に示す断面は、素体20の中心を通り、中間部分41B,42Bの延びる方向に直交する断面、すなわち中間部分41B,42Bの横断面である。また、図4には、図3の断面におけるインダクタ配線31の中間部分41Bと、中間部分41Bが接触する樹脂層50との切断面が拡大して図示されている。
ちなみに、図4に示すように、インダクタ配線31,32は、互いに組成の異なるシード層35と導電層36とが第3方向D3に並ぶ形状である。シード層35及び導電層36は、導電性材料によってそれぞれ構成されている。シード層35は、樹脂層50に接触している。導電層36は、シード層35を挟んで樹脂層50の反対側に位置している。すなわち、シード層35によってスカート部70の先端72が構成されている。シード層35の第3方向D3の寸法は、スカート部70の第3方向D3の寸法の半分よりも小さい。よって、配線本体60全体が、導電層36によって構成されている。また、スカート部70の基端71もまた導電層36によって構成されている。
図3に示すように素体20の第3方向D3の寸法を素体20の厚みDBとした場合、素体20は、その厚みDBが「500μm」以下となるように構成されている。つまり、本実施形態のインダクタ部品10は、非常に薄いものである。
次に、図5~図14を参照し、上記のインダクタ部品10の製造方法について説明する。本実施形態における製造方法は、セミアディティブ法を利用した方法である。
すなわち、図6に示すように、基板100は、板状をなしている。基板100の材質としては、例えば、セラミックスを挙げることができる。図6において、基板100の上面を表面101とし、基板100の下面を裏面102とする。そして、図7に示すように、基板100の表面101全体を覆うように、基板100上にベース樹脂層150Aが形成される。ベース樹脂層150Aは、上記インダクタ部品10を構成する樹脂層50と同じ非磁性の材料によって構成される。例えば、トリフルオロメチル基とシルセスキオキサンとを含むポリイミドワニスをスピンコートによって基板100の表面101に塗布することにより、ベース樹脂層150Aを形成することができる。
次に、図15を参照し、比較例のインダクタ部品と、実施例のインダクタ部品10との比較について説明する。比較例のインダクタ部品と、実施例のインダクタ部品10とは、寸法X1や寸法Yを変更することにより、構成比Zを変更したものであって、それ以外の構成は同じである。
構成比Zが小さいほど、インダクタ配線31,32の厚みが薄くなる。そして、インダクタ配線31,32が薄いほど、インダクタ配線31,32の配線抵抗が高くなる。インダクタ配線31,32の配線抵抗が高いことは、インダクタ部品10として好ましくない。この点、本実施形態では、構成比Zが「0.25」以上となるようにインダクタ配線31,32が構成される。これにより、インダクタ配線31,32の配線抵抗が大きくなり過ぎることを抑制できる。
・インダクタ配線は、配線本体と、高さ方向で配線本体と隣接するスカート部とを有するのであれば、上記実施形態で説明した形状とは異なる形状であってもよい。例えば、インダクタ配線は、図16に示すような形状の配線であってもよい。すなわち、図16に示すように、インダクタ配線131はスカート部270を備えているものの、配線本体260は連結領域60Aを有していなくてもよい。このような構成であっても、スカート部270の先端72における上記幅方向の寸法がスカート部270の基端71における上記幅方向の寸法よりも大きいため、スカート部270をインダクタ配線が備えない場合と比較し、インダクタ配線の接触面33Aにおける上記幅方向の寸法を大きくできる。これにより、インダクタ配線131と樹脂層50との密着力を大きくできる分、素体20の内部において、インダクタ配線131の位置と設計位置との乖離を抑制できる。
・インダクタ部品10を、上記実施形態で説明した製造方法とは異なる方法で製造する場合、シード層35は必須ではない。
・素体20の内部に設けられるインダクタ配線は、上記実施形態で説明した形状とは異なる形状であってもよい。インダクタ配線は、電流が流れた場合に周囲に磁束を発生させることによって、インダクタ部品10にインダクタンスを付与できるものであれば、その構造、形状、材料などに特に限定はない。インダクタ配線は、1ターン以上のスパイラル状、1.0ターン未満の曲線状、蛇行するミアンダ状などの公知の様々な配線形状の配線であってもよい。
・樹脂層50は、シリカ、硫酸バリウムなどのフィラーを含んでいてもよいし、磁性を有する樹脂層であってもよい。
・エネルギー低下工程は、シード膜135の表面エネルギーを低下させることができるのであれば、保護膜160が形成された基板100を放置したり、基板100を熱アニールしたりする処理以外の他の処理であってもよい。例えば、他の処理としては、例えば、表面酸化処理、末端にアルキル鎖やフルオロアルキル鎖を含むカップリング剤を塗布する処理を挙げることができる。
Claims (16)
- 磁性を有する素体と、
前記素体の内部の第1平面上に沿って設けられているインダクタ配線と、を備え、
前記第1平面と直交する方向を前記インダクタ配線の高さ方向とし、前記第1平面に沿う方向のうち、前記インダクタ配線の延びる方向及び前記高さ方向の双方に直交する方向を、前記インダクタ配線の幅方向とした場合、
前記インダクタ配線は、配線本体と、前記高さ方向で前記配線本体に隣接するスカート部と、を有し、
前記配線本体の前記高さ方向の寸法は、前記スカート部の前記高さ方向の寸法よりも大きく、前記スカート部は、前記高さ方向において前記配線本体から離れるほど前記幅方向の寸法が大きくなるものであり、
前記スカート部における前記高さ方向の前記配線本体側の端を基端とし、前記スカート部における前記高さ方向の前記配線本体の反対側の端を先端とした場合、
前記スカート部の前記基端の前記幅方向の寸法は、前記配線本体における前記幅方向の寸法よりも小さく、
前記スカート部の前記先端の前記幅方向の寸法は、前記配線本体における前記幅方向の寸法よりも大きい
インダクタ部品。 - 磁性を有する素体と、
前記素体の内部の第1平面上に沿って設けられているインダクタ配線と、を備え、
前記第1平面と直交する方向を前記インダクタ配線の高さ方向とし、前記第1平面に沿う方向のうち、前記インダクタ配線の延びる方向及び前記高さ方向の双方に直交する方向を、前記インダクタ配線の幅方向とした場合、
前記インダクタ配線は、配線本体と、前記高さ方向で前記配線本体に隣接するスカート部と、を有し、
前記配線本体の前記高さ方向の寸法は、前記スカート部の前記高さ方向の寸法よりも大きく、前記スカート部は、前記高さ方向において前記配線本体から離れるほど前記幅方向の寸法が大きくなるものであり、
前記スカート部における前記高さ方向の前記配線本体側の端を基端とし、前記スカート部における前記高さ方向の前記配線本体の反対側の端を先端とした場合、
前記スカート部の前記先端の前記幅方向の寸法は、前記配線本体における前記幅方向の寸法よりも大きく、
前記インダクタ配線は、互いに組成の異なるシード層と導電層とが前記高さ方向に並ぶ構造であり、
前記シード層によって前記スカート部の前記先端が構成されている
インダクタ部品。 - 前記シード層の前記高さ方向の寸法は、前記スカート部の前記高さ方向の寸法の半分未満である
請求項2に記載のインダクタ部品。 - 磁性を有する素体と、
前記素体の内部の第1平面上に沿って設けられているインダクタ配線と、を備え、
前記第1平面と直交する方向を前記インダクタ配線の高さ方向とし、前記第1平面に沿う方向のうち、前記インダクタ配線の延びる方向及び前記高さ方向の双方に直交する方向を、前記インダクタ配線の幅方向とした場合、
前記インダクタ配線は、配線本体と、前記高さ方向で前記配線本体に隣接するスカート部と、を有し、
前記配線本体の前記高さ方向の寸法は、前記スカート部の前記高さ方向の寸法よりも大きく、前記スカート部は、前記高さ方向において前記配線本体から離れるほど前記幅方向の寸法が大きくなるものであり、
前記スカート部における前記高さ方向の前記配線本体側の端を基端とし、前記スカート部における前記高さ方向の前記配線本体の反対側の端を先端とした場合、
前記スカート部の前記先端の前記幅方向の寸法は、前記配線本体における前記幅方向の寸法よりも大きく、
前記素体の内部に設けられている樹脂層をさらに備え、
前記スカート部の前記先端が前記樹脂層に面接触しており、
前記樹脂層は、シリコンを含み、
前記樹脂層において、前記インダクタ配線に近い部分のシリコンの含有率は、前記インダクタ配線から離れている部分のシリコンの含有率よりも高い
インダクタ部品。 - 前記樹脂層は、シルセスキオキサンを含む
請求項4に記載のインダクタ部品。 - 磁性を有する素体と、
前記素体の内部の第1平面上に沿って設けられているインダクタ配線と、を備え、
前記第1平面と直交する方向を前記インダクタ配線の高さ方向とし、前記第1平面に沿う方向のうち、前記インダクタ配線の延びる方向及び前記高さ方向の双方に直交する方向を、前記インダクタ配線の幅方向とした場合、
前記インダクタ配線は、配線本体と、前記高さ方向で前記配線本体に隣接するスカート部と、を有し、
前記配線本体の前記高さ方向の寸法は、前記スカート部の前記高さ方向の寸法よりも大きく、前記スカート部は、前記高さ方向において前記配線本体から離れるほど前記幅方向の寸法が大きくなるものであり、
前記スカート部における前記高さ方向の前記配線本体側の端を基端とし、前記スカート部における前記高さ方向の前記配線本体の反対側の端を先端とした場合、
前記スカート部の前記先端の前記幅方向の寸法は、前記配線本体における前記幅方向の寸法よりも大きく、
前記素体の内部に設けられている樹脂層をさらに備え、
前記スカート部の前記先端が前記樹脂層に面接触しており、
前記樹脂層は、フッ素を含み、
前記樹脂層において、前記インダクタ配線に近い部分のフッ素の含有率は、前記インダクタ配線から離れている部分のフッ素の含有率よりも高い
インダクタ部品。 - 前記樹脂層は、トリフルオロメチル基を含む
請求項6に記載のインダクタ部品。 - 前記樹脂層は、非磁性体である
請求項4~請求項7のうち何れか一項に記載のインダクタ部品。 - 前記樹脂層の前記高さ方向の寸法は、「5μm」以上であって且つ「30μm」以下である
請求項4~請求項8のうち何れか一項に記載のインダクタ部品。 - 前記配線本体は、前記高さ方向において前記スカート部の連結部位から離れるほど前記幅方向の寸法が大きくなる連結領域を有する
請求項1~請求項9のうち何れか一項に記載のインダクタ部品。 - 前記インダクタ配線の延びる方向に直交する当該インダクタ配線の横断面において、前記高さ方向の寸法のうち、最大となる寸法を最大寸法とした場合、
前記スカート部の前記先端の前記幅方向の寸法に対する前記最大寸法の比は、「0.89」以下である
請求項1~請求項10のうち何れか一項に記載のインダクタ部品。 - 前記インダクタ配線の延びる方向に直交する当該インダクタ配線の横断面において、前記高さ方向の寸法のうち、最大となる寸法を最大寸法とした場合、
前記スカート部の前記先端の前記幅方向の寸法に対する前記最大寸法の比は、「0.86」以下である
請求項1~請求項10のうち何れか一項に記載のインダクタ部品。 - 前記素体の前記高さ方向の寸法は、「500μm」以下である
請求項1~請求項12のうち何れか一項に記載のインダクタ部品。 - 前記インダクタ配線は、「0.01atomic%」以上であって且つ「1atomic%」以下の硫黄を含む
請求項1~請求項13のうち何れか一項に記載のインダクタ部品。 - 磁性を有する素体の内部にインダクタ配線が設けられるインダクタ部品の製造方法であって、
基板上に樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、
前記樹脂層上にシード膜を形成するシード膜形成工程と、
保護膜を前記シード膜上にパターニングすることにより、前記インダクタ部品における前記インダクタ配線の形状が開口された配線パターンを形成するパターン形成工程と、
前記シード膜の表面エネルギーを低下させるエネルギー低下工程と、
前記シード膜のうち、前記保護膜に覆われていない部分をシード層とした場合、前記配線パターンに導電性材料を供給することによって導電層を形成することにより、当該導電層と前記シード層とによって前記インダクタ配線を形成する導電層形成工程と、
前記保護膜を除去する保護膜除去工程と、
前記基板及び前記樹脂層のうちの少なくとも前記基板を除去し、内部に前記インダクタ配線が設けられた前記素体を形成する素体形成工程と、を備える
インダクタ部品の製造方法。 - 前記エネルギー低下工程では、前記保護膜が形成された前記基板を放置する時間によって表面エネルギーの低下量を調整する
請求項15に記載のインダクタ部品の製造方法。
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