JPH02126610A - チップコイルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、基板上にコイル導体を形成してなる高周波コ
イルに関し、特にコイルのＱを向上できるようにした構
造及びその製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来から、コイルとして、金属導体を螺旋状に巻回して
なる空心コイル及びフェライトやアルミナ等のボビンに
巻線を施してなるボビン巻線コイル等がある。しかしこ
の両コイルは形状が大きく。

特性が不安定であることから、高周波領域では採用でき
ない、これに対して絶縁体基板の表面に金属薄膜からな
る帯状のコイル導体を形成してなる高周波コイルは、部
品形状を小型化でき、しかもマイクロ波帯の高周波領域
に採用できる。この高周波コイルを製造する場合は、従
来、以下の方法が採用されている０例えばガラス、セラ
ミックス製基板の表面全面にスパッタリングあるいは蒸
着法等によりＡｇ等の金属薄膜を形成し、該薄膜の上面
にコイルパターンに応じた形状のレジスト膜を形成し、
これにより上記薄膜の不要部分をエツチングにより除去
してコイル導体を形成する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上記従来の高周波コイルにおいては、コイル
導体をスパッタリング等の薄膜技術により形成すること
から、このコイル導体の膜厚が薄い分導体抵抗が太き（
なり、Ｑが低いという問題があり、このＱの向上が要請
されている。

ここで、上記Ｑを向上させるには、コイル導体の膜厚を
厚くして導体抵抗を小さくしてやればよいことが知られ
ている。そこで、上記薄膜技術により形成されたコイル
導体の上面に、コイル４体を重ねて形成して膜厚を厚く
することが考えられる。しかしながら線幅９間隔が数十
μｍと非常に細いコイル導体の上面にコイル導体を精度
よ（重ねて形成するのは困難であり、結局コイル導体の
膜厚を厚（することは現状では難しい。

本発明は上記従来の状況に鑑みてなされたもので、コイ
ル導体を重ねて形成する際の寸法精度を向上して厚膜化
を実現でき、Ｑを向上できる高周波コイル及びその製造
方法を提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本件発明者らは、薄膜技術により形成したコイル導体の
上面に、コイル導体を重ねて形成して厚膜化する場合、
基板上に、コイル導体のパターン形状に応じた開口を有
する絶縁膜を形成し、これの開口内に導体膜を形成する
ようにすれば寸法精度のよい厚膜のコイル導体が得られ
ることを見出した。そしてさらに検討を重ねた結果、上
記コイル導体に応じたパターンの絶縁膜を形成するには
、該絶縁膜に微細加工ができなければならず、従ってこ
の絶縁膜の材料として微細加工ができるものを選定すれ
ば寸法精度のよい厚膜のコイル導体を実現できることに
想到し、本発明を成したものである。

そこで、本願第１項の発明は、基板の表面にコイル導体
を形成してなる高周波コイルにおいて、上記コイル導体
を、基板の表面に薄膜技術により形成された第１コイル
導体と、該第１コイル４体の上面にメッキにより形成さ
れた第２コイル導体とで構成し、上記基板上の、上記コ
イル導体以外の部分をポリイミドあるいはポリアミドか
らなる絶縁体で構成したことを特徴としている。

また、本願第２項の発明は、上記高周波コイルの構造を
実現するための製造方法であって、基板の表面に薄膜状
の第１コイル導体をパターン形成し、該コイル導体の上
面を覆うように上記基板の表面にポリイミドあるいはポ
リアミドからなる絶縁膜をコーティングした後、該絶縁
膜の第１コイル導体に対応した所要部分をエツチング法
により除去する。つまり必ずしも第１コイル導体全面で
はなく、膜厚を厚くしたい要厚膜化部分に対応した部分
をエツチング法により除去し、しかる後上記第１コイル
導体の上面の上記所要部分にメッキ法により第２コイル
導体を形成したことを特徴としている。

ここで、上記絶縁膜にポリイミドあるいはポリアミドを
採用した理由について説明する。

このポリイミド、ポリアミドは、従来から絶縁膜として
採用されているＳ　ｌｏｚ　、　　Ｓ　ｌｓ　Ｎａ　ｒ
ＰＳＧ、ＳＯＧ等の無機材料に比べ、加工性、量産性、
及び品質に対する信転性に優れており、しかも誘電率が
小さい、また、感光性を有しているポリイミド、ポリア
ミドは、これを基板上にコーティングした後に、また非
感光性のものは、ホトレジストをコートした後に、それ
ぞれホトリソグラフィーの技術を採用することにより、
容易に微細加工ができる。

また、本発明の高周波コイルは、基板上に第１゜第２コ
イル導体及び絶縁膜を一層だけ形成してなる単層のもの
、コイル導体と絶縁膜を交互に積層してなる多層のもの
が含まれる。

さらに、本発明のコイル導体の形状としては、例えばス
パイラルタイプ、ミアンダタイプ等が考えられ、特に限
定されるものではない。

さらにまた、上記第１コイル導体の形成方法としては、
スパッタリング、蒸着、イオンブレーティグ法等が採用
できる。

〔作用〕

本願第１項の発明に係る高周波コイルによれば、基板の
表面に薄膜技術により形成された第１コイル導体の上面
に、メッキにより第２コイル導体を形成してコイル導体
を構成したので、このコイル導体の膜厚を厚くすること
ができ、導体抵抗を小さくしてＱを向上できる。

本願第２項の製造方法では、上記第１コイル厚体の上面
にポリイミド、ポリアミドからなる絶縁膜をコーティン
グして、該絶縁膜の第１コイル導体の厚くしたい部分を
エツチングで除去した後、第１コイル導体の上面にメッ
キ法により第２コイル導体を形成したので、上記エツチ
ングにより絶縁膜に微細加工ができるから、この絶縁膜
に線幅の細いコイルパターンに応じた開口を形成でき、
寸法精度を向上できる。

また、予め厚膜の導体膜を形成し、これをフォトエツチ
ングしてコイル導体を形成する方法の場合、コイル導体
の側面がエツチングによって侵食され、寸法精度が出な
いという問題があるが、本発明は、メッキ法で第２コイ
ル導体を形成することによって厚膜化する方法であるか
ら、上述のような侵食の問題が生じることはない。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第１図ないし第３図は本発明の一実施例による高周波コ
イル、及びその製造方法を説明するための図である。

まず、本願第１項の発明の一実施例による高周波コイル
の構造について説明する。

保護被膜を除いた平面状態を示す第１図において、１は
本実施例のチップ型の高周波コイルであり、これはガラ
ス又はセラミックスからなる絶縁体基Ｆｉ２の上面に、
膜厚１〜２０μ−の金属膜からなるコイル導体４をパタ
ーン形成して構成されている。このコイル導体４は、上
記基板２上面の左。

右縁部に形成された端子電極３ａ、３ｂ及び中央部に形
成されたスパイラルコイル５からなり、該コイル５の外
端５ａは図面左側の端子’Ｉ極３ａに接続されており、
内端５ｂは後述するリード電極８を介して図面右側の端
子ｉｔ極３ｂに接続されている。

また、上記コイル１の断面状態を示す第２図において、
上記コイル導体４は、上記＆ｆｉ縁体基板２に薄膜技術
により形成された第１コイル導体６と、該コイル導体６
の上面にメッキにより形成された第２コイル導体７とか
ら構成さ机た２層構造となっている。上記第１コイル導
体６は、Ｔｉ＋　ＣｒｔＰｄ等からなる金属膜の上面に
、さらにＮｉ、Ｃｕ、Ａｇ等からなる金属膜を蒸着、ス
パッタリングあるいはイオンブレーティング等の薄膜技
術により形成して導体膜を形成し、上記コイル導体４及
び端子電ｆｆ１３ａ、３ｂ以外の部分をエツチングによ
り除去して形成されたものである。

さらに、上記第２コイル導体７は、上記第１コイル導体
６の上面の基板２上にポリイミドあるいはポリアミド樹
脂をコーティングして１色縁１１！９を形成し、該絶縁
膜９の第１コイル導体６の上面部分をエツチングにより
除去して開口を形成し、この開口内に電解メッキあるい
は熱電解メッキによりＡｇ、Ｃｕ、Ａｕ等を被覆して形
成されたものである。

また、上記コイル導体４の両端子１ｆ極３ａ、３ｂ部分
を除く基板２上にはポリイミドあるいはポリアミドから
なる保護被膜１０が形成されており、該被膜１０のスパ
イラルコイル５の内端５ｂを臨む部分にはスルーホール
１１が形成されている。

さらに、上記保護被膜１０の上面にはり一ド電掻８が形
成されており、該電極８の一端は上記スルーホール１１
を介して内端５ｂに接続され、他端は端子電極３ｂに接
続されている。これにより本実施例の高周波コイル１が
構成されている。

次に、本願第２項の発明の一実施例による上記高周波コ
イル１の製造方法を説明する。

第３図（δ）ないし第３図（１）は本実施例の製造工程
を示す断面図であり、この各図は第２図の中央部分を示
す。

■　まず、鏡面研磨が施された厚さ０．６　ｍのガラス
基板２の上面に、密着性を向上させるためのＴｉ膜１３
ａをスパッタリング法により形成し、次に該Ｔ、ｉ膜１
３ａの表面にＴｉ、Ａｇを同時に２元スパッタリングす
ることによりＴｉ−Ａｇ膜１３ｂを形成し、続いてこの
Ｔｉ−Ａｇ）ｌ！１３ｂの表面に導電性の良いＡｇ膜１
３ｃを同じくスパッタリングにより形成して、３層構造
からなる厚さ２２００人の導体膜１３を形成する（第３
図＋ａ＋）。

■　上記導体膜１３の上面にレジスト膜１２をコーティ
ングし、該レジスト膜１２を予めスパイラルコイル５及
び端子電極３ａ、３ｂに応じてパターン設計されたマス
クで覆い、これを露光してレジスト膜１２の残したい部
分に光りを当てる。

これを現像処理してレジスト膜１２の不要部分を除去す
る（第３図山））。

■　次に、上記ガラス基板２にエツチング処理を施す、
すると上記レジスト膜１２のない部分の導体膜１３が除
去され、線幅４０μ請１間隔４０μ−のスパイラルコイ
ル５．端子電極３ａ、３ｂからなる第１コイル導体６が
形成される（第３図（Ｃ１）。

しかる後、この第１コイル導体６の上面のレジスト膜１
２を除去する。

■　続いて、上記ガラス基板２の第１コイル導体６の上
面に、感光性ポリイミド樹脂からなる絶縁膜９を厚さｌ
Ｏμ−になるようにコーティングし、乾燥させる（第３
図ｆｄｌ）。

■　そして、上記絶縁膜９の第１コイル導体６の厚くし
たい部分を、即ち、第１コイル導体６の全面を厚膜化す
る場合は全面を、一部のみ厚膜化する場合は該一部をマ
スクで覆い、これを露光した後、これを現像（エツチン
グ）する、すると、絶縁膜９は露光された第１コイル導
体６以外の部分だけが残り、第１コイル導体６に沿った
開口１４が形成されて、上記スパイラルコイル５．端子
電極３ａ、３ｂ部分が露出することになる（第３図ｆｉ
ｌ）　、次に、上記ガラス基板２をＮ２ガス中にて４０
０℃に加熱して絶縁膜９を硬化させる。なお、上記ポリ
イミドが非感光性の場合は、ポジ形レジストを塗布した
後、絶縁膜の残さない部分を露光してエツチングすれば
よい。

■　上記ガラス基板２をシアン化銀浴に浸漬して電解メ
ッキを行う、すると、上記第１コイル導体６の上面部分
だけにＡｇメッキ膜が付着して第２コイル導体７が形成
される。これにより、第１゜第２コイル導体６，７から
なる厚膜状のコイル導体４が形成されることとなる。

■　次に、上記コイル導体４のガラス基板２上面に感光
性ポリイミド樹脂をコーティングして保護被膜１０を形
成し、乾燥させる（第３図ｆｇｌ）。

そして、この保護被膜ＩＯの、上記端子電極３ａ。

３ｂ（第２図参照）、及びスルーホール１１対応部を除
く部分にマスクをかけ、上記■工程と同様の方法にて露
光−現像を行う、すると、上記端子’を極３ａ、３ｂ（
第２図参照）部分が露出されるとともに、内端５ｂ部分
にスルーホール１１が形成されることになる（第３図（
目）。

■　最後に、上記保護被膜１０の上面にスパッタリング
により導体膜を形成し、上記■工程と同様の方法にてリ
ード電極８を形成して上記内端５ｂと端子電極３ｂを接
続する（第３図（１１）、これにより、本実施例の１．
６Ｘ３．２Ｘ０．７ｎからなる大きさの高周波コイル１
が製造される（第１図及び第２図参照）。

なお、上記■工程では、スパイラルコイル５の内端５ｂ
と端子電極３ｂとをリードを極８で接続したが、上記両
者５ｂ、３ｂをＡｕ線によるワイヤボンディングにより
接続し、これをナイロン。

エポキシ樹脂系の接着剤で固定してもよい。

次に本実施例の作用効果について説明する。

本実施例の高周波コイル１によれば、ガラス基板２の上
面に第１コイル導体６を形成し、これの上面に第２コイ
ル導体７を形成してコイル導体４を構成したので、例え
ば１〜２０μ面の厚さからなるコイル導体４を形成する
ことができるから、それだけ導体抵抗を小さくでき、Ｑ
を向上できる。

これにより、高周波領域、　Ｇ）ＩＺ帯まで自己共振し
ない小型の平面コイルが得られる。

また、本実施例の製造方法では、第１コイル導体６の上
面にポリイミド樹脂からなる絶縁膜９を形成し、これの
第１コイル導体６部分をエツチングして開口１４を形成
し、該開口１４内の第１コイル導体６上にメッキにより
第２コイル導体７を形成したので、線幅が細く厚みの厚
いパターン形成する際の微細加工を可能にして寸法精度
を向上でき、品質の信顛性を向上できる。

さらに、本実施例では絶縁膜９にポリイミドあるいはポ
リアミドを採用することにより、耐熱性。

耐湿性に優れ、かつヒートシラツク性、耐振動性特性に
も優れた部品が得られる。

なお、上記実施例では、ガラス基板２上に、コイル導体
４及び保護被膜１０を一層形成した場合を例にとって説
明したが、本発明は上記実施例のコイル１において、上
記保ｊ！！被膜１０の上面にさらにコイル導体、絶縁膜
を操り返し形成してなる多層コイルにも適用でき、また
上記基板２を挟んだ両表面にコイルを形成してなるもの
にも適用できる。

また、上記実施例では、第１コイル導体６の上面に絶縁
膜９をコーティングした後、エツチングして第１コイル
導体６を露出させたが、本発明の技術思想は、第１コイ
ル導体６の所定の部分を露出させるようにして、スクリ
ーン印刷などを用いて所定の位置にポリイミドあるいは
ポリアミドからなる絶縁膜を形成し、しかる後、メッキ
により第２コイル導体７を形成する場合も包含するもの
である。

さらに、上記実施例ではスパイラル状のコイルを例にと
って説明したが、本発明は勿論これに限られるものでは
ない０例えば、第４図に示すようなミアンダタイプのコ
イル導体２０にも適用でき、この場合も上記実施例と同
様の効果が得られる。

さらにまた、上記実施例では高周波コイルｌを例にとっ
たが、本発明はコイルとコンデンサとを組み合わせてな
るＬＣフィルタ、あるいはトランスなどにも適用できる
。

〔発明の効果〕

以上のように本願第１項の発明によれば、基板の表面に
第１コイル導体を形成し、該コイル導体の上面にメッキ
により第２コイル導体を形成してコイル導体を構成し、
また第２項の発明による製造方法では、上記第１コイル
導体の上面にポリイミドあるいはポリアミドからなる絶
縁膜を形成し、該絶縁膜の所要部分をエツチング法によ
り除去した後、第１コイル導体の上面にメッキ法により
第２コイル導体を形成したので、微細加工を可能にして
寸法精度の高い、膜厚の厚いコイル導体を形成でき、Ｑ
を向上できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例による高周波コ
イル及びその製造方法を説明するための図であり、第１
図はその平面図、第２図はその断面図、第３図＋１１な
いし第３図＋１１はそれぞれ製造工程を示す断面図、第
４図は上記実施例の変形例を示す斜視図である。 図において、１は高周波コイル、２はガラス基板（基板
）、４はコイル導体、６は第１コイル導体、７は第２コ
イル導体、９は絶縁膜である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板の表面にコイル導体をパターン形成してなる
   高周波コイルにおいて、上記コイル導体が、基板の表面
   に薄膜技術により形成された第１コイル導体と、該第１
   コイル導体の上面にメッキにより形成された第２コイル
   導体とから構成されており、上記基板上の、上記コイル
   導体以外の部分がポリイミドあるいはポリアミドからな
   る絶縁体で構成されていることを特徴とする高周波コイ
   ル。
2. （２）基板の表面に薄膜状の第１コイル導体をパターン
   形成し、該コイル導体の上面を覆うように上記基板の表
   面にポリイミドあるいはポリアミドからなる絶縁膜をコ
   ーティングした後、該絶縁膜の上記第１コイル導体に対
   応した所要部分をエッチング法により除去し、しかる後
   該第１コイル導体の上面の所要部分にメッキ法により第
   ２コイル導体を形成したことを特徴とする高周波コイル
   の製造方法。