JPS603528Y2 - 多層エツチングコイル - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、フォトエツチング技術を用いて製作される
多層薄膜コイル（多層エツチングコイル）に関し、特に
下層コイルの巻線部間に上層コイルの巻線部を位置させ
ることにより微細なパターニングを可能にして集積度（
スペースファクタ）の向上を図ったものである。

従来提案されているこの種のコイルとしては、第１図に
例示するようなものがある。

第１図において、１は絶縁性基板であり、この基板１の
表面上には１層目のコイル２．１層目の絶縁膜３．２層
目のコイル４．２層目の絶縁膜５．３層目のコイル６．
３層目の絶縁膜７が順次積層状に形成されている。

各コイル２．４．６は金属蒸着技術とフォトエツチング
技術を用いて形成されるものであり、各絶縁膜３，５．
７はポリイミド系樹脂などにより形成される。

ところが、上記した従来の多層エツチングコイルには、
下層コイルの巻線部の真上に上層コイルの巻線部が位置
するようになっているため、次のような問題点がある。

すなわち、第２図に示すように、２層目のコイル４を形
成するにあたっては、１層目の絶縁膜３の上にＡ１のよ
うな金属層４Ｍを蒸着法で形成した後、金属層４Ｍ上に
フォトレジスト層８を被着し、さらにその上に、２層目
のコイルパターンに対応した開孔部を有する選択マスク
９を配置し、マスク９を介してフォトレジスト層８に露
光処理を施す。

この際、露光用の投射光Ａ、 Ｂ、 Ｃのうち、マスク
開孔の周辺部に照射される光Ｃが乱反射してマスク９の
下の凹部にまわり込み、マスク９の下に位置するフォト
レジスト層の一部分８Ａを感光させる。

このため、フォトレジスト層部分８Ａは、マスク開孔を
介して感光したフォトレジスト層部分８Ｂとともにフォ
トレジストの現像処理後もわずかに残存するようになり
、この部分８Ａの残存部分は、残存フォトレジスト層を
マスクとして金属層４Ｍを選択的にエッチ除去する際に
、フォトレジスト層部分８Ａ下に金属層４Ｍをいくらか
残存させるように作用する。

ここで、残存した金属層は、２層目のコイルの巻線部間
をブリッジして電気的に短絡させることがあり、非常に
有害なものである。

上記のような光のまわり込みによる不要部金属の残存を
防止するためには、１層目コイル２の巻線部間の距離り
を大きくとればよいが、これでは集積度が低下する不都
合がある。

また、別の対策として、絶縁膜３の厚さを大きくして金
属層４Ｍに生じる凹凸による段差を少なくシ、ひいては
フォトレジスト層８に生ずる同様の段差を少なくするこ
とによってフォトレジスト層のパターン切れをよくする
ことも考えられるが、これでは第３図に示すように、１
層目コイル２と２層目コイル４とを絶縁膜３に設けた開
孔部３Ａを介して接続する際に開孔部３Ａの端縁の段差
により層間接続用金属層４Ａが断線しやすくなる不都合
がある。

このことから、金属層４Ａの断線を防ぐには、絶縁膜３
の厚さを小さくすればよいことになるが、絶縁膜３の厚
さを小さくすると、金属層４やフォトレジスト層８に生
ずる凹凸段差が大きくなって、前述の不要部金属の残存
による短絡をひきおこしやすくなる。

以上のように、従来の多層エツチングコイルは、各層コ
イルの巻線部間の間隔りを大きくするとともに層間絶縁
膜の厚さを大きくすることが要求されるものであって、
集積度の向上を図る上で好適なものとは言い難い。

従って、この考案の目的は、高集積度を達成することの
できる新規な多層エツチングコイルを提供することにあ
る。

この考案は、上記目的を達成するために、下層コイルの
巻線部の真上ではなく、その巻線部間に上層コイルの巻
線部を位置させるようにしたことを特徴とするものであ
って、以下、添付図面に示す実施例について詳述する。

第４ａ図乃至第４ｆ図は、この考案の一実施例による多
層エツチングコイルの一連の製造過程を示すものである
。

まず、第４ａ図に示すように、表面が絶縁性で且つ平坦
になっている基板１１を用意する。

次に、第４ｂ図の工程では、基板１１の表面上に例えば
Ａ１のような金属を蒸着した後、その不要部をフォトエ
ツチングで除去して１層目のコイル１２を形成する。

さらに、第４ｃ図の工程では、基板１１上に１層目コイ
ル１２をおおうように例えばポリイミド系樹脂などから
なる１層目の絶縁膜１３を被着する。

そして、絶縁膜１３には、１層目コイル１２のコンタク
ト部１２Ａの一部分を露呈させる開孔部１３Ａをフォト
エツチングにより設ける。

この開孔部１３Ａは１層目コイル１２と、これから形成
される２層目コイル１４とを相互接続するためのもので
ある。

次に、第４ｄ図の工程では、例えばＡＩからなる金属を
蒸着し、その不要部をフォトエツチングで除去する方法
で、２層目のコイル１４を１層目絶縁膜１３上に形成す
る。

この場合、２層目フィル１４の巻線部１４Ｇは１層目コ
イル１２の巻線部間のスペース１２Ｓの上方に位置する
ようにパターニングを行なう。

ここで、２層目の巻線部１４Ｃは、その端縁が１層目の
巻線部に重なってもよく、このようにすることによって
一層集積度の向上を図ることが可能になる。

なお、２層目コイルの層間接続部（又はコンタクト部）
１４Ａは、先に形成された開孔部１３Ａを介して１層目
コイルのコンタクト部１２Ａにオーミック接触される。

この後、第４ｅ図の工程では、２層目のコイル１４をお
おうようにポリイミド系樹脂などからなる２層目の絶縁
膜１５を形成する。

第４ｆ図の工程では、所望により、前述したのと同様の
方法で３層目のコイル１６を２層目絶縁膜１５上に形成
する。

以下、同様にして上述のコイル形成及び絶縁膜形成の工
程を所望の層数が得られるまで繰返して多層エツチング
コイルを完成する。

上述したコイル形成工程において、１層目（一般には奇
数層目）のコイル１２の平面パターンとしては、第５図
に示すようなものを採用することができ、また２層目（
一般には偶数層目）のコイル１４の平面パターンとして
は、第６図に示すようなものを採用することができる。

それぞれ第５図及び第６図に示されるようなパターンを
もった１層目コイル１２と２層目コイル１４とは、第７
図に示すように重ね合わせた形で配置されるものである
。

第５図、第６図及び第７図から明らかなように、各コイ
ル１２．１４の巻線部は正確にはうずまき（スパイラル
）状ではなく、同心円状であり、各々１周する手前で引
込み部（１２Ｂ、１４Ｂなど）を介してより内方の巻線
部に接続されるとともに、両コイル１２．１４は、コン
タクト部１２Ａ、１４Ａにて相互接続されるようになっ
ている。

また、２層目のコイルの巻線部間に１層目のコイルの巻
線部が位置するのを可能にするため、１層目及び２層目
のコイル１２．１４の対応する巻線部の同心円半径は相
互に異なるように定められている。

さらに、１層目コイル１２と２層目コイル１４とは各々
の巻回方向が互いに逆向きになっている。

かかる構成によれば、−例として、１層目コイル１２の
端子部１２Ｔから給電した場合には、電流はコンタクト
部１２Ａから１４Ａを介して２層目コイル１４の端子部
１４Ｔに流れ出るようになり、１層目コイル１２では外
側から内側に電流が流れ、２層目コイル１４では内側か
ら外側に電流が流れる。

この結果、層数をｎとすると、１層目の巻数のｎ倍の巻
数をもった超小型で高インダクタンスの薄膜コイルが実
現される。

以上に詳述したこの考案による多層エツチングコイルは
、下層コイルの巻線部間に上層コイルの巻線部を位置さ
せるようにしたので、微細なパターニングが可能になり
、格別に巻線部間スペースを大きくしたり、絶縁膜厚を
大きくしたりすることが要求されず、高集積度が得られ
るものである。

すなわち、上層コイル形成のためのフォトエツチング処
理にあたっては、下層コイルの巻線部の真上に位置する
部分、換言すればマスクとフォトレジスト剤との密着性
がよく（従って光のまわり込みが少ない）パターニング
精度の良好な部分にて蒸着金属を選択的に除去するよう
になるので、微細なパターニングを行なうことができる
。

従って、巻線部間のブリッジ又は短絡事故は、格別に巻
線部間スペースを大きくしたり、絶縁膜厚を大きくした
りしなくても低減できるから、高い集積度が得られるも
のである。

なお、この考案による多層エツチングコイルは、種々の
用途に応用できるものであるが、とりわけレコードプレ
ーヤのムービングコイルＭＣ型カートリッジにおいて発
電用コイルとして用いると好適である。

すなわち、この種の発電用コイルとしては、（１）巻数
が多くとれること、（２）抵抗値が小さいこと、（３）
集積度（スペースファクタ）がよく、小型軽量であるこ
となどが要求されるが、この考案による多層エツチング
コイルは、多層積層型であることから上記（１）の要求
を満足させることができ、また、金属層（巻線部）の厚
さを大きくすることにより上記（２）の要求を満足させ
ることができ、層間絶縁膜を薄くするとともに巻線部間
スペースを小さくすることにより上記（３）の要求を満
足させることができるからである。

なお、従来構造においては、巻線部を構成する金属層の
厚さを大きくすると、層間絶縁膜を薄くした場合と同様
にフォトレジスト層に現われる凹凸段差が大きくなり、
パターニング精度が低下されるが、この考案による多層
コイルでは、巻線部を構成する下層金属層の上方に位置
する部分で上層金属層を選択的に除去するので、下層金
属層の厚さを大きくしても上方金属層のパターニング精
度は低下することはなく、このことはコイル抵抗を低減
する上で好都合である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の多層エツチングコイルを示す断面図、
第２図及び第３図は、第１図のコイルの問題点を説明す
るための断面図、第４ａ図乃至第４ｆ図は、この考案の
一実施例による多層エツチングコイルの製造過程を示す
断面図、第５図は、この考案による多層エツチングコイ
ルの１層目のコイルパターンを示す平面図、第６図は、
第５図のパターンと重ね合わされる２層目のコイルパタ
ーンを示す平面図、第７図は、第５図及び第６図のコイ
ルパターンの重ね合わせ配置を示す平面図である。 １．１１・・・絶縁性基板、２，１２・・・１層目コイ
ル、４，１４・・・２層目コイル。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 下層コイルの巻線部間に上層コイルの巻線部を位置させ
   るようにしたことを特徴とする多層エツチングコイル。