JPH0888122A - 多層プリントコイル基板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 外形カットしたときでも外部接続端子以外の
導体部分が外部に露出することがなく、しかも１ボード
からのピース採取数を増やすことができる多層プリント
コイル基板を提供すること。 【構成】 多層プリントコイル基板１は、複数枚の基材
２を積層してなる積層体３と、コイル６を構成する複数
のスパイラルパターン４と、コイル６の内部領域にある
コア収容孔７と、複数の断面めっきスルーホール１０と
を備える。複数のパターン１０は、積層体３の内部を通
ってスパイラルパターン４の所定箇所から引き出され
る。引き出された各パターン４と各断面めっきスルーホ
ール１０とは、電気的に接続される。従って、この構成
であると、各断面めっきスルーホール１０が外部接続端
子として機能しうる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多層プリントコイル基
板及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、絶縁加工を施した金属細線を
ボビンに巻きつけ、そのボビンの中にマグネットコアを
収容した巻線コイルが一般的に知られている。この種の
巻線コイルは、マザーボード側のめっきスルーホールに
ピン実装されることにより、例えば電源電圧を変換する
ためのトランス等として機能する。しかし、構造的にみ
て小型化の難しい巻線コイルは、通常、ノートパソコン
やワープロ等のようにダウンサイジング（特に肉薄化）
の要求がある用途には不向きであると考えられている。

【０００３】それに対して、近年においては、セラミッ
クス基板やプリント基板の内部にスパイラルパターンに
よってコイルを形成したもの（いわゆるセラミックス積
層コイル基板や多層プリントコイル基板）がいくつか提
案されている。

【０００４】図１１には、多層プリントコイル基板３０
の一例が示されている。多層プリントコイル基板３０を
構成している積層体３１は、スパイラルパターン３２を
有する複数枚の基材３３を積層することによって形成さ
れる。各層のスパイラルパターン３２は、図示しないイ
ンナーバイアホールによって相互に接続され、その結果
として一次側及び２次側コイルからなる１組のコイルが
構成されている。スパイラルパターン３２よりも内側の
領域には、円筒状のコア収容孔３４が形成されている。
そのコア収容孔３４には、マグネットコア３５が収容さ
れている。スパイラルパターン３２の所定箇所から引き
出された複数のパターン３６は、積層体３１の底面に設
けられた複数のパッド３７にそれぞれ接続されている。

【０００５】このような構成を持つ多層プリントコイル
基板３０は、セラミックス積層コイル基板よりも肉薄化
や多巻線化が容易であるため、ノートパソコンやワープ
ロ等のＬＣＤ用のコイルとして好適であると考えられて
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、多層プリン
トコイル基板３０の製造時には、図１２に示されるよう
に、１枚の大きな積層体３１の内部に複数の製品を作製
し、後に外形カットによって個々のピースに分割すると
いう、いわゆる多数個どりの手法が採られることがあ
る。また、パッド３７に対して金めっき等を施すため
に、通常、積層体３１の内部には電解めっき用のめっき
リードパターン３８がピース間を横断するように形成さ
れる。

【０００７】しかし、めっきリードパターン３８を引き
回すためには、ピース間にある程度のスペースを確保し
ておく必要がある。従って、１ボードから採取できるピ
ースの数が少なくなる。また、外形カットを行なった場
合、外部接続端子であるパッド３７以外の導体部分（即
ち、めっきリードパターン３８）が外部に露出し、モー
ルド型と呼べないものとなる。このため、絶縁性の確保
のためにはマグネットコアに対する絶縁加工が必要にな
り、結果として多層プリントコイル基板３０が大型化か
つ高コスト化する。

【０００８】本発明は上記の課題を解決するためになさ
れたものであり、その目的は、外形カットしたときでも
外部接続端子以外の導体部分が外部に露出することがな
く、しかも１ボードからのピース採取数を増やすことが
できる多層プリントコイル基板を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明では、複数枚の基材を積層
してなる積層体と、前記積層体の内部において層状に形
成されることによりコイルを構成するスパイラルパター
ンと、前記各スパイラルパターンよりも内側の領域に形
成されたコア収容孔と、前記積層体の側面に形成された
複数の断面めっきスルーホールとを備え、前記積層体の
内部を通って前記スパイラルパターンの所定箇所から複
数のパターンを引き出し、前記引き出された各パターン
と前記各断面めっきスルーホールとを電気的に接続した
多層プリントコイル基板をその要旨とする。

【００１０】請求項２に記載の発明では、請求項１にお
いて、前記積層体は矩形状であり、前記断面めっきスル
ーホールは少なくとも前記積層体の各コーナー部に形成
されていることをその要旨とする。

【００１１】請求項３に記載の発明では、請求項１に記
載の多層プリントコイル基板を製造する方法であって、
前記スパイラルパターンが形成された複数枚の基材を積
層する第１の工程と、前記積層体を複数個のピースにカ
ットするときの外形線上に断面めっきスルーホール形成
用孔を形成する第２の工程と、前記断面めっきスルーホ
ール形成用孔に対するスルーホールめっきを行う第３の
工程と、外形カット及び前記コア収容孔の孔あけを行う
第４の工程とからなる多層プリントコイル基板の製造方
法をその要旨とする。

【００１２】

【作用】請求項１に記載の発明によると、コイルを構成
するスパイラルパターンから各引き出しパターンが引き
出され、それらの引き出しパターンが各断面めっきスル
ーホールに対して電気的に接続されている。このため、
各断面めっきスルーホールが外部接続端子として機能す
る。また、従来のパッドが不要になるため、ピース間に
おけるめっきリードパターンの形成も不要になる。

【００１３】請求項２に記載の発明によると、例えばマ
ザーボード上に複数のピンを立設した場合、各ピン間に
多層プリントコイル基板を挿し込むことが可能になる。
従って、多層プリントコイル基板が少なくとも４か所で
確実に固定される。

【００１４】請求項３に記載の発明によると、第１の工
程では、スパイラルパターンを有する複数枚の基材を積
層することによって、まず多数個どり用の積層体が形成
される。第２の工程では、積層体の所定部分に断面めっ
きスルーホール形成用孔が形成される。第３の工程で
は、断面めっきスルーホール形成用孔に対するスルーホ
ールめっきによって、めっきスルーホールが形成され
る。第４の工程では、積層体に対する外形カット及びコ
ア収容孔の孔あけが行われる。このとき、積層体が複数
個のピースにカットされるとともに、前記めっきスルー
ホールが分割されるこにより、各ピースの側壁面に断面
めっきスルーホールが形成される。

【００１５】

【実施例】

〔実施例１〕以下、本発明を具体化した実施例１の多層
プリントコイル基板１を図１〜図７に基づき詳細に説明
する。

【００１６】図１，図２，図４に示されるように、多層
プリントコイル基板１は、略正方形状をした複数枚の基
材２を積層してなる積層体３によって構成されている。
この実施例では、ガラスエポキシ等からなる５枚の基材
２によって１つの積層体３が構成されている。前記複数
枚の基材２のうち最外層に位置するものを除く４枚の基
材２の表面には、プリント配線技術によりそれぞれ微細
なスパイラルパターン４が形成されている。各層のスパ
イラルパターン４は、図４に示されるように、インナー
バイアホール５によって相互に接続されている。従っ
て、これらのスパイラルパターン４によって、積層体３
の内部に１次側及び２次側のコイル６が構成されてい
る。なお、本実施例では、各層毎のスパイラルパターン
４の巻数は約７０回であり、そのＬ／Ｓは７５μｍ／７
５μｍである。

【００１７】図１，図２，図４に示されるように、各層
のスパイラルパターン４よりも内側の領域には、円筒状
のコア収容孔７が形成されている。そのコア収容孔７に
は、特に絶縁加工等が施されていないマグネットコア８
が収容されている。スパイラルパターン４（即ちコイル
６）の所定の箇所からは、コーナー部に向かって引き出
しパターン９が４本引き出されている。

【００１８】図１，図２に示されるように、積層体３に
おける各コーナー部の側面には、それぞれ断面めっきス
ルーホール１０が設けられている。各断面めっきスルー
ホール１０は、通常のめっきスルーホールを軸線方向に
沿って４分割した形状を呈している。図３に示されるよ
うに、各引き出しパターン９の先端部は、断面めっきス
ルーホール１０に形成されためっき膜１１に到達してい
る。従って、前記コイル６と各断面めっきスルーホール
１０とは、各引き出しパターン９を介して電気的に接続
された状態にある。

【００１９】図１，図２，図４には、以上のように構成
された多層プリントコイル基板１を表面実装するための
マザーボード１２が示されている。このマザーボード１
２において多層プリントコイル基板１の各断面めっきス
ルーホール１０に対応する位置には、めっきスルーホー
ル１３が形成されている。各めっきスルーホール１３上
には、積層体３の厚さとほぼ同程度の高さを有するピン
１４が立設されている。これらのピン１４の底部は、め
っきスルーホール１３のランドに接合されるために偏平
な形状を有している。図２に示されるように、多層プリ
ントコイル基板１は、前記ピン１４間に挿し込まれるこ
とによって、マザーボード１２上に固定される。そし
て、この状態で各ピン１４と各断面めっきスルーホール
１０とをはんだ付けすることにより、両者が互いに接合
される。

【００２０】次に、実施例１の多層プリントコイル基板
１を製造する手順の一例を図５〜図７に基づいて説明す
る。まず、サブトラクティブ法等のような従来公知の方
法によって、基材２の表面にスパイラルパターン４や引
き出しパターン９等を形成する。この実施例ではいわゆ
る多数個どりの手法が採られるため、前記スパイラルパ
ターン４等は基材２上における複数の箇所に形成され
る。また、層間接続用のインナーバイアホール５もこの
段階で形成される。次に各スパイラルパターン４が層状
になるように各基材２を積層した後、押圧治具によって
ラミネートを行う（第１の工程）。その結果、図５に示
されるように、内部に複数個のコイル６を備えた一枚の
大きな積層体３が作製される。なお、図５における二点
鎖線は、積層体３を複数個のピースにカットするときの
外形線Ｌ1 を表している。そして、各引き出しパターン
９の先端部は、前記外形線Ｌ1 の交差する点に集中して
いる。

【００２１】次いで、図６に示されるように、積層体３
において前記外形線Ｌ1 が交差する位置に、パンチング
加工やドリル加工等によって、断面めっきスルーホール
形成用孔を形成する（第２の工程）。本実施例では、直
径２００μｍ〜７００μｍ程度の断面円形状の貫通孔が
形成される。その結果、断面めっきスルーホール形成用
孔の内壁面に各引き出しパターン９の先端部が露出す
る。その後、無電解銅めっき浴を用いて、断面めっきス
ルーホール形成用孔に対するスルーホールめっきを行う
（第３の工程）。この結果、図３，図６に示されるよう
に、厚さ１５μｍ〜４０μｍ程度のめっき膜１１を備え
ためっきスルーホール１５が形成される。

【００２２】次いで、図７に示されるように、スパイラ
ルパターン４の内側の領域に対する孔あけ加工を行うこ
とによって、断面略円形状のコア収容孔７を形成する。
その後、前記外形線Ｌ1 に沿って積層体３の外形カット
を行う（第４の工程）。すると、１枚の積層体３から複
数枚の製品ピースが得られる。このとき、前記めっきス
ルーホール１５が４分割されることによって、個々のピ
ースにおいてコーナー部となる箇所に断面めっきスルー
ホール１０が形成される。最後に、コア収容孔７内には
マグネットコア８が収容される。以上の手順を経ること
によって、図１に示されるような多層プリントコイル基
板１が製造される。

【００２３】さて、本実施例によると、各引き出しパタ
ーン９と各パッドとを接続する従来の構成とは異なり、
各引き出しパターン９と各断面めっきスルーホール１０
とを接続するという構成が採られている。つまり、パッ
ドの代わりに断面めっきスルーホール１０が外部接続端
子として機能する。また、本実施例によると、各断面め
っきスルーホール１０以外の導体部分が積層体３の外部
に露出することはない。従って、モールド型の多層プリ
ントコイル基板１が得られることになり、マグネットコ
ア８に対する絶縁加工が不要になる。よって、多層プリ
ントコイル基板１の大型化や高コスト化を回避すること
ができる。

【００２４】また、パッドに対する金めっきが不要にな
るため、めっきリードパターンをピース間に引き回す必
要もなくなる。ゆえに、ピース間のスペースをそれほど
大きく確保する必要がなくなり、１ボードから採取でき
るピースの数も従来に比べて増加する。逆に同じ大きさ
のピースであれば、従来のものに比べて多巻線化を達成
することが容易になる。

【００２５】さらに、本実施例では積層体３の４つのコ
ーナー部にそれぞれ断面めっきスルーホール１０が設け
られている。よって、マザーボード１２上に立設された
複数のピン１４間に、多層プリントコイル基板１を挿し
込むことができる。従って、多層プリントコイル基板１
が４か所で確実に固定される。ゆえに、マザーボード１
２への実装が容易になりかつ接続信頼性の向上も図られ
る。また、電気的接続を図る場合にはんだ付けを省略す
ることもできる。従って、実装後において部品交換等を
行うことも可能である。

【００２６】また、本実施例の製造方法であると、外形
カットを行う際に断面めっきスルーホール１０も形成す
ることができるため、比較的容易に所望の多層プリント
コイル基板１を製造することができる。 〔実施例２〕次に、実施例２の多層プリントコイル基板
２１を図８に基づいて説明する。なお、実施例１と同じ
構成については、同一の番号を付す代わりにその詳細な
説明を省略する。

【００２７】図８に示されるように、本実施例の場合、
積層体３の４つのコーナー部の側面に加えて、さらに２
箇所に断面めっきスルーホール１０が設けられている。
即ち、あらたに設けられた２つの断面めっきスルーホー
ル１０は、前記外形線Ｌ1 上かつ隣接するコーナー部と
コーナー部とのほぼ中間点に位置している。そして、こ
れらの断面めっきスルーホール１０は、通常のめっきス
ルーホールを中心軸線に沿って２分割した形状を呈して
いる。勿論、これらの断面めっきスルーホール１０に対
しても引き出しパターン９が電気的に接続されている。

【００２８】この多層プリントコイル基板２１を表面実
装するためのマザーボード１２側には、めっきスルーホ
ール１３が６つ形成されている。各めっきスルーホール
１３内には、ピン２２が６本立設されている。ただし、
実施例２において使用されるピン２２の底部は、実施例
１のように偏平状には形成されていない。各ピン２２の
底部は、いずれもめっきスルーホール１３内に嵌入され
ている。以上のような構成であっても、前記実施例１と
同様の作用効果を奏する。なお、この実施例のような嵌
入型のピン２２であると、実施例１のような非嵌入型の
ピン１０に比べて、ピン２２とマザーボード１２との固
定強度が強くなる。また、このようなピン２２である
と、はんだ付けを省略した実装方法を採るときにも有利
である。

【００２９】さらに、断面めっきスルーホール１０を増
設しているため、１次側コイルまたは２次側コイルから
のタップの引き出しや、スイッチング用コイルの設置等
が可能になる。

【００３０】なお、本発明は上記実施例のみに限定され
ることはなく、例えば次のように変更することが可能で
ある。 （１） 図９に示される別例１のように、４層板である
マザーボード２３側の内層に形成されたスパイラルパタ
ーン２４と、多層プリントコイル基板１側のスパイラル
パターン４とを組合わせて１組のコイル（例えば、１次
側コイルと２次側コイル）６を形成してもよい。勿論、
多層プリントコイル基板１側に１次側コイルと２次側コ
イルとを形成し、マザーボード２３側にスイッチング用
コイルを形成してもよい。なお、別例１においては、マ
ザーボード２３側のスパイラルパターン２４の内側領域
にもコア収容孔２５が形成されている。そして、そのコ
ア収容孔２５と多層プリントコイル基板１側のコア収容
孔７との中に、１つのマグネットコア８が収容されてい
る。このような構成であると、全体の肉薄化またはコイ
ル６の多巻線化を達成することができる。

【００３１】（２） 図１０に示される別例２のよう
に、マザーボード１２側のめっきスルーホール１３に対
してピン２６を嵌入させるとともに、それらのピン２６
の両端をマザーボード１２から突出させてもよい。この
ような構成であると、マザーボード１２の両面に多層プ
リントコイル基板１を表面実装することができる。ま
た、一対の多層プリントコイル基板１によって１組のコ
イル（例えば、一方を１次側コイル，他方を２次側コイ
ルにする等）６を構成することも可能である。この場
合、前記別例１のときと同様に、全体の肉薄化またはコ
イル６の多巻線化を達成することができる。

【００３２】（３） ガラスエポキシ以外のものを基材
２として使用してもよい。 （４） 多層プリントコイル基板１，２１は正方形状で
なくてもよく、例えば三角形状、長方形状、台形状、六
角形状、八角形状などでもよい。また、必ずしも矩形状
でなくてもよい。

【００３３】（５） 実施例１，２において、断面めっ
きスルーホール１０は、必ずしも全てのコーナー部に設
置される必要があるわけではない。従って、必要に応じ
て、４つあるコーナー部のうちの２個または３個に断面
めっきスルーホール１０を形成した構成であっても勿論
構わない。また、実施例２において、コーナー部間に位
置する断面めっきスルーホール１０の設置数等も任意に
変更することが可能である。

【００３４】（６） 断面めっきスルーホール１０は必
ずしも断面円形状でなくてもよく、楕円等のような他の
断面形状であってもよい。 （７） 例えば外形カットの後にコア収容孔７の孔あけ
を行うなど、実施例１とは若干異なる製造手順を採用し
てもよい。

【００３５】（８） 実施例１において、ピン１４を立
てる場所は必ずしもめっきスルーホール１３のランドで
なくてもよい。例えばマザーボード１２上に形成された
パッドや配線パターン等でも構わない。

【００３６】（９） 断面めっきスルーホール１０を介
してスパイラルパターン４どうしの層間の接続を図って
もよい。 （１０） 断面めっきスルーホール１０の数とピン１
４，２２の数は、必ずしも一致していなくてもよい。例
えば、電気的接続に関与しないピン１４，２２を設けて
おいてもよい。

【００３７】ここで、特許請求の範囲に記載された技術
的思想のほかに、前述した実施例及び別例によって把握
される技術的思想をその効果とともに以下に列挙する。 （１） 少なくとも片面に実装された多層プリントコイ
ル基板側のスパイラルパターンと、マザーボード側に形
成されたスパイラルパターンとを組合せて１組のコイル
を形成したプリント配線板。この構成であると、全体の
肉薄化またはコイルの多巻線化を達成できる。

【００３８】（２） 技術的思想（１）において、マザ
ーボード側に形成されたスパイラルパターンの内側領域
にコア収容孔を形成するとともに、そのコア収容孔と多
層プリントコイル基板側のコア収容孔との中に１つのマ
グネットコアを収容したプリント配線板。この構成であ
ると、全体の肉薄化またはコイルの多巻線化をよりいっ
そう達成できる。

【００３９】（３） 請求項１において、断面めっきス
ルーホールからめっき膜を省略した多層プリントコイル
基板。この構成であると、より製造工程を簡略化でき
る。なお、本明細書中において使用した技術用語を次の
ように定義する。

【００４０】「断面めっきスルーホール： めっきスル
ーホールを軸線方向に沿って分割することによって得ら
れるスルーホールをいう。」

【００４１】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１，２に記
載の発明によれば、外形カットしたときでも外部接続端
子以外の導体部分が外部に露出することがなく、しかも
１ボードからのピース採取数を増やすことができる。特
に請求項２に記載の発明によれば、多層プリントコイル
基板をマザーボードに対し確実に固定することができる
ため、接続信頼性の向上等が図られる。請求項３に記載
の発明によれば、上記のような優れた多層プリントコイ
ル基板を比較的容易に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１の多層プリントコイル基板とマザー
ボードとを示す部分概略斜視図である。

【図２】 同じくその実装状態を示す斜視図である。

【図３】 断面めっきスルーホールを示す部分拡大斜視
図である。

【図４】 実装状態を示す部分概略断面図である。

【図５】 製造手順を説明するための部分概略平面図で
ある。

【図６】 製造手順を説明するための部分概略平面図で
ある。

【図７】 製造手順を説明するための部分概略平面図で
ある。

【図８】 別例１を示す部分概略斜視図である。

【図９】 別例２を示す部分概略断面図である。

【図１０】 別例３を示す部分概略断面図である。

【図１１】 従来の多層プリントコイル基板を示す概略
斜視図である。

【図１２】 同じくその製造手順を示す部分概略平面図
である。

【符号の説明】

１，２１…多層プリントコイル基板、２…基材、３…積
層体、４…スパイラルパターン、６…コイル、７…コア
収容孔、９…引き出しパターン、１０…断面めっきスル
ーホール、Ｌ1 …外形線。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数枚の基材を積層してなる積層体と、前
   記積層体の内部において層状に形成されることによりコ
   イルを構成するスパイラルパターンと、前記各スパイラ
   ルパターンよりも内側の領域に形成されたコア収容孔
   と、前記積層体の側面に形成された複数の断面めっきス
   ルーホールとを備え、前記積層体の内部を通って前記ス
   パイラルパターンの所定箇所から複数のパターンを引き
   出し、前記引き出された各パターンと前記各断面めっき
   スルーホールとを電気的に接続した多層プリントコイル
   基板。
2. 【請求項２】前記積層体は矩形状であり、前記断面めっ
   きスルーホールは少なくとも前記積層体の各コーナー部
   に形成されている請求項１に記載の多層プリントコイル
   基板。
3. 【請求項３】請求項１に記載の多層プリントコイル基板
   を製造する方法であって、前記スパイラルパターンが形
   成された複数枚の基材を積層する第１の工程と、前記積
   層体を複数個のピースにカットするときの外形線上に断
   面めっきスルーホール形成用孔を形成する第２の工程
   と、前記断面めっきスルーホール形成用孔に対するスル
   ーホールめっきを行う第３の工程と、外形カット及び前
   記コア収容孔の孔あけを行う第４の工程とからなる多層
   プリントコイル基板の製造方法。