KR102389151B1 - 코일 장치 및 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 신규한 코일 장치를 제공한다. 지지체와, 상기 지지체 위에 설치된 절연성의 접착층과, 상기 접착층에 일부가 들어간 도전성 코일을 구비하는 코일 장치.
Description
본 발명은 코일 장치에 관한 것이다.
코일 장치는 각종 전기·전자 제품에 사용된다.
일본 특허 제 6102578호는 코일 장치(도 10 참조)를 제안하고 있다. 도 10 중, 13S는 대략 소용돌이 형상 패턴, 13e는 대략 소용돌이 형상 패턴 13S의 외주단(外周端), 19는 배선 패턴이다.
상기 코일 장치는 다음과 같이 해서 제조된다(도 11 참조). 기판(10)의 표면에 베이스 금속막(11)이 성막되었다(도 11의 (a) 참조). 레지스트막(12)이 베이스 금속막(11) 위에 도포되었다. 레지스트막(12)이 포토리소그래피 및 드라이 에칭에 의해 소정의 패턴으로 형성되었다(도 11의 (b) 참조). 레지스트막(12)의 개구부 개소의 베이스 금속막(11) 위에 전해 도금에 의해 도금막이 형성되었다(도 11의 (c) 참조). 레지스트막(12)이 제거되었다(도 11의 (d) 참조). 레지스트막(12)이 있던 개소의 베이스 금속막(11)이 제거되었다(도 11의 (e) 참조). 또한, 전해 도금이 행해지고, 종횡비가 높은 대략 소용돌이 형상(도 10, 11의 (f) 참조)의 코일(도금막(13))이 얻어졌다.
도 12의 방법에 의해서도, 도 10의 코일 장치는 얻어진다. 기판(10)의 표면에 도금막(13)이 형성되었다(도 12의 (a) 참조). WL1은 라인 폭, WS1은 스페이스 폭이다. 다음으로, 도금액(21) 안에서 저전류가 인가되었다. 이에 따라, 도금막(13)이 등방적(等方的)으로 성장했다. 도금막(13)은, 세로 방향 및 가로 방향으로도 성장하며, 상부가 만곡한 단면 형상으로 되었다. 이 도금 공정에서는, 스페이스 폭 WS2(WS1＞WS2＞0), 라인 폭 WL2(WL2＞WL1)가 될 때까지 행해졌다(도 12의 (b), (c) 참조). 이 단계에서의 도금막은 부호 14로 나타난다. 도금막(14)의 두께 T2는 상기 스페이스 폭 WS2의 2배 이상이다. 다음으로, 도금액(21) 안에서 상기 도금시보다 높은 전위가 인가되었다. 이에 따라, 도금액(21)과 접하는 도금막(14)의 표면에 일정 두께 이상의 금속 이온 희박층(두께 W0)(17)이 생성되었다(도 12의 (d) 참조). 도금액(21)이 교반되었다(도 12의 (e) 참조). 금속 이온 희박층(실질적으로 절연층)(17)은 도금막(14)의 전체면을 덮고 있다. 금속 이온 희박층(17)이 교반에 의해 부분적으로 제거된다. 이 제거 부분에 금속 이온이 공급되므로, 일방향으로 도금이 성장한다. 도금막(14)은 높이가 높은 도금막(높이 T3)(15)으로 성장했다(도 12의 (f) 참조).
그러나, 상기 코일 장치는, 예를 들면 장소에 따라 코일의 높이가 달랐다. 예를 들면, 코일의 최외주 위치의 선의 높이가 코일의 내주측 위치의 선의 높이보다 높았다. 이 때문에 코일 특성이 나빴다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 신규한 코일 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은,
지지체와,
상기 지지체 위에 설치된 절연성의 접착층과,
상기 접착층에 일부가 들어간 도전성 코일
을 구비하는 코일 장치를 제안한다.
본 발명은, 상기 코일 창치로서, 상기 도전성 코일의 선과 선 사이에 설치된 절연재를 더 구비하는 코일 장치를 제안한다.
본 발명은, 상기 코일 장치로서, 상기 도전성 코일의 선은, 상기 접착층측의 단부의 폭이 상기 접착층과는 반대측의 단부의 폭보다 좁은 코일 장치를 제안한다.
본 발명은, 상기 코일 장치로서, 상기 도전성 코일의 선은, 상기 접착층측의 단부가 단면이 대략 만곡 형상인 코일 장치를 제안한다.
본 발명은, 상기 코일 장치로서, 상기 접착층은 두께가 7~50㎛인 코일 장치를 제안한다.
본 발명은, 상기 코일 장치로서, 상기 접착층의 재료로서 열경화형 수지 및 광경화형 수지의 군 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상이 사용된 코일 장치를 제안한다.
본 발명은, 상기 코일 장치로서, 상기 절연재의 재료로서 열경화형 수지 및 광경화형 수지의 군 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상이 사용된 코일 장치를 제안한다.
본 발명은, 상기 코일 장치로서, 상기 코일은 대략 소용돌이 형상 또는 대략 나선 형상인 코일 장치를 제안한다.
본 발명은, 상기 코일 장치로서, 상기 코일의 선은, 두께가 30~600㎛, 선과 선 사이의 최근접 거리가 5~20㎛인 코일 장치를 제안한다.
본 발명은, 상기 코일 장치로서, 상기 지지체와 상기 접착층과 상기 도전성 코일이, 1층 또는 2층 이상 적층되어 이루어지는 코일 장치를 제안한다.
본 발명은,
제 1 지지체 위에 설치되어 있는 도전성 코일을, 절연성 접착층을 갖는 제 2 지지체의 상기 절연성 접착층에 전사하는
코일 장치의 제조 방법을 제안한다.
본 발명은,
제 1 지지체 위에 도전성 코일을 설치하는 A 공정과,
제 2 지지체 위에 절연성 접착층을 설치하는 B 공정과,
상기 코일을 상기 절연성 접착층 위에 전사하는 C 공정
을 구비하는 코일 장치의 제조 방법을 제안한다.
본 발명은, 상기 코일 장치의 제조 방법으로서, 상기 전사 후 또는 상기 전사에 따라, 상기 제 1 지지체를 박리하는 코일 장치의 제조 방법을 제안한다.
본 발명은, 상기 코일 장치의 제조 방법으로서, 상기 코일의 선과 선 사이에 절연재가 충전되는 코일 장치의 제조 방법을 제안한다.
본 발명은, 상기 코일 장치의 제조 방법으로서, 상기 제 1 지지체 표면에 오목홈을 형성하는 홈 형성 공정과, 상기 오목홈에 금속 도금을 행하는 도금 공정을 더 구비해서 이루어지며, 상기 금속 도금 위에 상기 코일이 설치되는 코일 장치의 제조 방법을 제안한다.
본 발명은, 상기 코일 장치의 제조 방법으로서, 상기 제 1 지지체는 적어도 표층이 금속이며, 상기 금속 표면에 레지스트막이 형성되고, 상기 금속 표면으로 이어지는 오목홈이 상기 레지스트막에 형성되고, 상기 오목홈에 금속 도금이 행해지며, 상기 금속 도금 위에 상기 코일이 설치되는 코일 장치의 제조 방법을 제안한다.
본 발명은, 상기 코일 장치의 제조 방법으로서, 상기 코일은 이방성 도금에 의해 형성되는 코일 장치의 제조 방법을 제안한다.
본 발명은, 상기 코일 장치의 제조 방법으로서, 상기 전사에서는 상기 코일의 선의 선단부가 상기 접착층 안으로 들어가는 코일 장치의 제조 방법을 제안한다.
본 발명은, 상기 코일 장치의 제조 방법으로서, 상기 오목홈의 폭은 상기 코일의 선의 폭보다 좁은 코일 장치의 제조 방법을 제안한다.
본 발명은, 상기 코일 장치의 제조 방법으로서, 상기 오목홈에 설치되는 금속 도금의 금속종(金屬種)과, 상기 코일의 금속종이 다른 코일 장치의 제조 방법을 제안한다.
신규한 코일 장치가 얻어졌다.
도 1은 본 발명이 되는 코일 장치의 제조 공정에 있어서의 도면이다.
도 2는 본 발명이 되는 코일 장치의 제조 공정에 있어서의 도면이다.
도 3은 본 발명이 되는 코일 장치의 제조 공정에 있어서의 도면이다.
도 4는 본 발명이 되는 코일 장치의 제조 공정에 있어서의 도면이다.
도 5는 본 발명이 되는 코일 장치의 제조 공정에 있어서의 도면이다.
도 6은 본 발명이 되는 코일 장치의 제조 공정에 있어서의 도면이다.
도 7은 본 발명이 되는 코일 장치의 제조 공정에 있어서의 도면이다.
도 8은 본 발명이 되는 코일 장치의 제조 공정에 있어서의 도면이다.
도 9는 본 발명이 되는 2층 적층형 코일 장치의 단면도이다.
도 10은 종래의 코일 장치의 평면도이다.
도 11은 종래의 코일 장치의 제조 공정도이다.
도 12는 종래의 코일 장치의 제조 공정도이다.
도 2는 본 발명이 되는 코일 장치의 제조 공정에 있어서의 도면이다.
도 3은 본 발명이 되는 코일 장치의 제조 공정에 있어서의 도면이다.
도 4는 본 발명이 되는 코일 장치의 제조 공정에 있어서의 도면이다.
도 5는 본 발명이 되는 코일 장치의 제조 공정에 있어서의 도면이다.
도 6은 본 발명이 되는 코일 장치의 제조 공정에 있어서의 도면이다.
도 7은 본 발명이 되는 코일 장치의 제조 공정에 있어서의 도면이다.
도 8은 본 발명이 되는 코일 장치의 제조 공정에 있어서의 도면이다.
도 9는 본 발명이 되는 2층 적층형 코일 장치의 단면도이다.
도 10은 종래의 코일 장치의 평면도이다.
도 11은 종래의 코일 장치의 제조 공정도이다.
도 12는 종래의 코일 장치의 제조 공정도이다.
이하에, 본 발명의 실시형태가 설명된다.
제 1 발명은 코일 장치이다. 상기 장치는 지지체를 구비한다. 상기 지지체는, 일반적으로는 절연성의 소재로 구성되어 있다. 물론, 일부에 도전성 재료가 사용되어 있어도 된다. 도전성 재료가 배제되는 것은 아니다. 즉, 후술하는 도전성 코일과 전기적으로 절연을 취할 수 있는 것이면 된다. 상기 지지체 위에는, 후술하는 절연성의 접착층이 설치된다. 따라서, 도전성 코일과 지지체 사이에는 접착층(절연성)이 있기 때문에, 지지체는 절연성 재료여야 한다는 요건은 완화된다. 물론, 상기 접착층의 두께는 얇아도 되므로, 상기 지지체는 절연성의 재료인 것이 바람직하다. 도전성 재료를 사용할 각별한 이유는 부족하기 때문에, 상기 지지체는 일반적으로는 절연성이다. 상기 장치는 접착층을 구비한다. 상기 접착층은 절연성의 재료이다. 도전성을 갖지 않는다. 접착층이 도전성 재료로 구성되어 있으면, 코일의 선과 선 사이가 접착층으로 단락(短絡)된다. 따라서, 접착층은 절연성이다. 상기 접착층은 상기 지지체의 표면에 설치되어 있다. 상기 접착층은 접착제의 도포에 의해 구성된다. 또는, 접착성 필름의 부착에 의해 구성할 수 있다. 상기 접착제는 점착제를 포함하는 개념으로 사용되고 있다. 따라서, 상기 접착층에는 점착층도 포함된다. 상기 장치는 도전성 코일(이하, 간단히 코일이라고도 함)을 구비한다. 상기 코일의 선의 일부가 상기 접착층에 들어간 형태이다. 상기 코일과 상기 지지체는, 상기 접착층에 의해 일체로 되어 있다. 상기 일체라는 것은, 상기 코일이 상기 접착층으로 지지(접착)되어 있다는 것이다.
상기 장치는, 바람직하게는 절연재를 구비한다. 상기 절연재는, 코일의 선과 선 사이의 공간(간극)에 존재하고 있다. 공기는 절연성이다. 따라서, 코일의 선과 선 사이에 각별한 절연재가 존재하고 있지 않아도, 코일에 쇼트는 일어나지 않는다. 그러나, 코일의 선과 선 사이에 절연재(예를 들면, 절연성의 수지)가 존재하면, 상기 선과 상기 선 사이에 떨어진 금속에 의한 쇼트는 피할 수 있다. 코일에 가로 방향의 힘이 가해졌기 때문에, 상기 선과 상기 선이 접촉하는 것에 의한 쇼트도 피할 수 있다. 또한, 상기 절연재가 상기 선과 상기 선 사이의 공간(간극)에 존재하면, 코일(선)의 변형 등도 일어나기 어렵다. 절연재가 예를 들면, 절연성의 열경화형 수지(또는 광경화형 수지)인 경우, 충전된 수지가 코일(선)의 측벽면에 밀착된다. 코일(선)이 좌굴(座屈)되기 어렵다. 코일(선)의 측벽면이 산화되기 어렵다. 상기 수지의 용액을 상기 간극에 흘려 넣음으로써, 상기 충전은 간단히 행해진다.
상기 코일(선)은, 상기 접착층측의 단부의 폭이, 접착층과는 반대측의 단부의 폭보다 좁다. 상기 접착층측의 단부가 예를 들면, 단면이 대략 만곡 형상이다. 예를 들면, 대략 반구상, 대략 돔 형상 등이다. 반 럭비공 형상이어도 된다. 물론, 이들 곡면에 한정되지 않는다. 곡면에 한정되지 않고, 각뿔 형상, 각뿔대 형상이어도 된다. 상기 코일이 도금법으로 제작되면, 상기 코일(선)은, 일반적으로는 단면이 대략 만곡 형상이 된다(도 5 참조). 이러한 형상이면, 상기 코일(선)을 상기 접착층에 대해서 밀어 넣으면, 선단측이 상기 접착층으로 들어가기 쉽다(도 6 참조). 따라서, 상기 코일이 상기 접착층에 의해 지지되기 쉽다. 또한, 상기 코일(선)의 선단측 측면과 상기 접착층의 접촉 면적이 커진다. 따라서, 상기 코일이 확실하게 지지된다. 상기 절연재(유동 상태의 절연재)가 상기 코일의 선과 선 사이에, 위(상기 지지체와 반대측)에서부터 흘려 넣어진다. 이 때, 상기 절연재가 상기 코일의 선과 선 사이의 간극의 하부까지 효율적으로 들어간다. 상기 절연재가 상기 코일의 선과 선 사이에 충전됨에 따라, 상기 선과 선 사이에 존재하는 공기가 빠지기 쉽다. 이에 대해서, 상기 접착층측(도 6, 7에서는 아래측)의 단부에 있어서의 코일의 선과 선 사이의 간극이 작으면, 상기 절연재가 아래측까지 깨끗하게 충전되기 어렵다. 따라서, 구멍이 존재한 형태가 되기 쉽다.
상기 접착층은, 바람직하게는 두께가 7㎛ 이상이었다. 보다 바람직하게는 7.5㎛ 이상이었다. 더 바람직하게는 12.5㎛ 이상이었다. 더욱 바람직하게는 25㎛ 이상이었다. 바람직하게는, 두께가 50㎛ 이하였다. 보다 바람직하게는 38㎛ 이하였다. 더욱 바람직하게는 25㎛ 이하였다. 상기 접착층의 두께가 너무 얇으면 상기 코일이 지지되기 어렵다. 즉, 접착층을 설치한 이유가 약해진다. 반대로, 너무 두꺼우면, 코일을 설치했을 때의 가압력의 편차에 의해, 코일 상단의 높이에 편차(요철)가 생기기 쉽다. 상기 접착층의 두께(높이)는 상기 코일의 두께(높이)보다 얇은 것이 바람직하다. 예를 들면, 상기 접착층 두께는 상기 코일 두께의 1/3 이하가 바람직했다. 더욱 바람직하게는 1/4 이하였다. 더 바람직하게는 1/5 이하였다. 상기 접착층 두께가 상기 코일 두께보다 두꺼우면, 상기 코일을 상기 접착층에 밀어 넣기 어려웠다. 코일의 높이가 장소에 따라 편차가 생기기 쉬웠다.
상기 접착층에는 열경화형 수지 및 광경화형 수지의 군 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 재료가 사용된다. 열경화형 접착제로서는, 예를 들면, 아크릴계 수지 열경화형 접착제, 고무계 수지 열경화형 접착제, 비닐알킬에테르계 수지 열경화형 접착제, 실리콘계 수지 열경화형 접착제, 폴리에스테르계 수지 열경화형 접착제, 폴리아미드계 수지 열경화형 접착제, 우레탄계 수지 열경화형 접착제, 불소계 수지 열경화형 접착제, 에폭시계 수지 열경화형 접착제 등을 들 수 있다. 상기 접착제에는 상기 수지 외에도 경화제 등의 적당한 성분이 함유된다. 광경화형 접착제로서는, 에폭시계 수지 광경화형 접착제, 불소 함유 에폭시계 수지 광경화형 접착제, 실리콘계 수지 광경화형 접착제, 아크릴계 수지 광경화형 접착제, 불소 함유 아크릴계 수지 광경화형 접착제, 우레탄아크릴레이트계 수지 광경화형 접착제, 에폭시아크릴레이트계 수지 광경화형 접착제 등을 들 수 있다. 물론, 이에 한정되지 않는다. 접착층이 한번 경화되면, 원래대로 되돌아가지 않는 타입의 것이 바람직하다. 이는, 상기 코일 장치의 사용 환경에 따라서는, 고온하이거나, 빛(자외선)에 노출되기 때문이다. 코일 장치가 특정의 사용 조건(예를 들면, 고온)하에 놓여졌을 때, 경화 후의 접착층이 부드러워지면 코일이 흔들린다.
상기 절연재는 열경화형 수지 및 광경화형 수지의 군 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상이다. 상기 접착제로 예시된 수지가 사용된다. 물론, 이에 한정되지 않는다.
상기 코일은 대략 소용돌이 형상 또는 대략 나선 형상이다. 상기 소용돌이 형상(나선 형상)은 대략 원형에 한정되지 않는다. 직사각형 형상인 것이어도 상관없다.
상기 코일의 선은, 두께(높이)가 30㎛ 이상이었다. 보다 바람직하게는 100㎛ 이상이었다. 더욱 바람직하게는 200㎛ 이상이었다. 바람직하게는, 두께(높이)가 600㎛ 이하였다. 보다 바람직하게는 500㎛ 이하였다. 더욱 바람직하게는 250㎛ 이하였다. 상기 선의 폭이 100㎛ 이상이었다. 보다 바람직하게는 130㎛ 이상이었다. 더욱 바람직하게는 150㎛ 이상이었다. 바람직하게는, 폭이 1000㎛ 이하였다. 보다 바람직하게는 800㎛ 이하였다. 더욱 바람직하게는 600㎛ 이하였다. 코일의 선과 선 사이의 최근접 거리(도 7, 8에 있어서는, 코일 상단측에 있어서의 코일의 선과 선 사이의 거리)가 5㎛ 이상이었다. 보다 바람직하게는 7㎛ 이상이었다. 더욱 바람직하게는 8㎛ 이상이었다. 바람직하게는, 20㎛ 이하였다. 보다 바람직하게는 15㎛ 이하였다. 더욱 바람직하게는 12㎛ 이하였다. 그 이유는 다음과 같았다. 상기 두께가 작으면, 코일 성능(Q값)이 낮았다. 상기 두께가 크면, 선의 폭이 안정되기 어려웠다. 상기 폭이 작으면, 이방성 도금이 발현되기 어려웠다. 상기 폭이 크면, 코일 성능(권취수)이 낮았다. 상기 최근접 거리가 작으면, 단락이 발생하기 쉬웠다. 상기 최근접 거리가 크면, 코일 성능(권취수)이 낮았다.
상기 지지체와 상기 접착층과 상기 도전성 코일이 1층 구성이어도 된다. 2층 이상의 적층 구성이어도 된다.
제 2 발명은 코일 장치의 제조 방법이다. 상기 방법은, 제 1 지지체 위에 설치되어 있는 도전성 코일을, 절연성 접착층을 갖는 제 2 지지체의 상기 절연성 접착층에 전사하는 방법이다. 또는, 상기 방법은, A 공정과 B 공정과 C 공정을 구비한다. 상기 A 공정은, 제 1 지지체 위에 도전성 코일을 설치하는 공정이다. 상기 B 공정은, 제 2 지지체 위에 절연성 접착층을 설치하는 공정이다. 상기 C 공정은, 상기 코일을 상기 절연성 접착층에 전사하는 공정이다. 상기 A 공정과 상기 B 공정은, 어느 쪽이 먼저여도 된다. 동시에 행해져도 된다. 상기 C 공정이 상기 A 공정 및 상기 B 공정의 뒤인 것은 당연하다.
상기 전사 후 또는 상기 전사에 따라, 바람직하게는 상기 제 1 지지체가 박리된다.
상기 코일의 선과 선 사이에, 바람직하게는 상기 절연재가 충전된다. 상기 충전은 바람직하게는 상기 박리 후에 행해진다.
상기 A 공정(또는 상기 코일의 형성)은, 예를 들면 다음과 같이 해서 행해진다. 상기 제 1 지지체 표면에 오목홈이 형성된다. 금속 도금이 행해진다. 이에 따라, 상기 오목홈에 금속이 충전된다. 상기 금속을 종(種)으로 해서 상기 코일이 도금(특히, 이방성 도금)에 의해 설치된다.
상기 A 공정(또는 상기 코일의 형성)은, 예를 들면 다음과 같이 해서 행해진다. 상기 제 1 지지체는 적어도 표층이 금속이다. 금속재로만 구성되어 있어도 된다. 상기 금속 표면에 레지스트막이 형성된다. 상기 레지스트막이 소정의 패턴으로 형성된다. 즉, 상기 금속 표면으로 이어지는 오목홈이 상기 레지스트막에 형성된다. 이 형성은, 예를 들면 포토리소그래피 기술과 에칭 기술로 간단하게 행할 수 있다. 금속 도금이 행해진다. 이에 따라, 상기 오목홈에 금속이 충전된다. 상기 금속을 종으로 해서 상기 코일이 도금(특히, 이방성 도금)에 의해 설치된다.
상기 전사에서는, 바람직하게는 상기 코일(선)의 선단부가 상기 접착층 안으로 들어간다.
상기 오목홈의 폭은, 바람직하게는 상기 코일(선)의 폭보다 좁은 치수이다.
상기 오목홈에 설치되는 금속 도금의 금속종과 상기 코일의 금속종이 바람직하게는 다르다. 그 이유는, 동일한 금속일 경우, 박리되기 어려워지기 때문이다.
상기 방법은, 예를 들면 상기 제 1 발명(코일 장치)의 제조 방법이다.
이하에, 구체적인 실시예가 예시된다. 단, 본 발명은 이하의 실시예에만 한정되지 않는다. 본 발명의 특장이 크게 손상되지 않는 한, 각종 변형예나 응용예도 본 발명에 포함된다.
도 1~도 8은 본 발명의 일실시형태가 되는 코일 장치의 제조 공정도이다.
지지체(제 1 지지체)(51)가 준비되었다(도 1 참조). 상기 지지체(51)는 도전성 판이다. 도전성 시트여도 된다. 도전성 박(箔)이어도 된다. 도전성 필름이어도 된다. 상기 판과 상기 시트와 상기 박과 상기 필름은 두께가 다른 것 뿐이다. 도전성 재료로서는, 일반적으로는 금속 재료를 들 수 있다. 물론, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 도전성 수지여도 된다. 상기 지지체(51)는, 절연성 소재의 표면에 도전성막(예를 들면, 금속박)이 형성된 것이어도 된다. 요컨대, 표층이 도전성이면 된다. 본 실시예는, 지지체(51)로서, 절연체(51b)의 한 면에 도전층(예를 들면, 금속층(금속 도금막))(51a)이 설치된 예이다.
레지스트액(예를 들면, 알칼리 현상형 레지스트액)이 상기 지지체(51)(금속층(51a)) 위에 도포되었다. 도포 후에 건조가 행해졌다. 이에 따라, 레지스트막(52)이 형성되었다. 이 후, 노광·현상·경화 처리가 행해졌다. 이에 따라, 레지스트막(52)은 소정 패턴으로 형성되었다. 도전층(금속층)(51a)이 레지스트막(52)의 개구부(53)에서는 노출되어 있다(도 2 참조). 상기 개구부(53)의 폭은, 후술하는 코일(56)의 선 폭보다 작다. 즉, 얻고자 하는 코일(선)의 폭의 값보다 작은 값을 예측한다. 이 예측값을 기초로 해서 상기 개구부(53)의 폭이 설정되었다.
상기 도전층(51a)은, 후술하는 전해 도금 공정에 있어서, 음극의 역할을 한다(도 4 참조). 이러한 관점에서, 지지체(51)는 그 표면에 도전층(예를 들면, 금속층)(51a)을 필용(必用)으로 한다. 상기 음극(도전층(51a)) 안을 흐르는 전류는, 급전부(54)에서 음극까지의 전기 저항의 값에 따라 결정된다. 상기 음극면 전체면에 도전층(51a)이 있다. 따라서, 상기 개구부(53)에 있어서의 전기 저항의 차를 작게 할 수 있다. 결과적으로, 전해 도금에 의한 도금막의 두께의 편차가 작아진다. 목적으로 하는 코일의 외측에 더미 코일을 설치함으로써, 목적으로 하는 코일의 막 두께의 편차가 적어진다.
다음으로, 상기 개구부(53) 안에 도전성 재료(특히, 금속)가 충전되었다. 55는 충전재이다. 상기 충전에는 공지의 방법을 채용할 수 있다. 예를 들면, 습식 도금을 채용할 수 있다. 건식 도금도 채용할 수 있다. 본 예에서는, 습식 도금이 이용된다. 예를 들면, 전해 도금이 이용되었다. 상기 충전 재료(도전성 재료(특히, 금속))는, 바람직하게는 코일(56)을 구성하는 재료와는 다른 재료가 바람직하다. 코일 재료는, 일반적으로는 Cu이다. 따라서, 상기 충전 재료는, 예를 들면 Ni이다. 상기 개구부(53) 안에 충전된 충전재(55)의 두께는 레지스트막(52)의 두께와 동일(실질상, 동일)한 것이 바람직하다. 충전재(55)의 두께가 레지스트막(52)의 두께보다 작을 경우에 후술하는 코일(56)이 구성되면, 코일(선)이 상기 개구부(53) 안으로 들어간 형태가 된다. 코일이 박리되기 어렵다. 코일을 전사한 경우, 코일의 단면(端面)에 요철이 생겨버린다. 코일 성능(점적률)이 저하된다. 충전재(55)의 두께가 레지스트막(52)의 두께보다 두꺼울 경우에 후술하는 코일(56)이 구성되면, 상기 충전재(55)가 코일(56) 안으로 들어간 형태가 된다. 충전재(55)와 코일(선)의 접촉 면적이 커진다. 이 결과, 코일(56)이 박리되기 어렵다. 코일(56)을 전사한 경우, 코일(선)의 단면에 요철이 생겨버린다. 코일 성능(점적률)이 저하된다.
상기 개구부(53) 안에 충전재(55)가 충전된 후, 코일(56)이 설치되었다. 코일(56)의 형성에는 전해 도금이 이용되었다. 예를 들면, 탈지, 수세, 황산 세정이 행해졌다. 도 3에 나타나는 재료가 도금조(57) 안에 담가졌다(도 4 참조). 급전부(54)가 음극(도전층(51a))에 결선(結線)되고, 통전이 행해졌다. 이에 따라 전해 도금(전기 도금)이 행해졌다. 도금액은, 예를 들면 황산구리, 염화물, 억제제, 촉진제였다. 전류 밀도는, 예를 들면, 0.5A/cm2였다. 물론, 이것에는 한정되지 않는다. 상기 조건하에서 이방성 도금(가로 방향의 도금 성장 속도보다 상하(높이) 방향의 도금 성장 속도가 큼)이 행해졌다. 이방성 도금은 주지이므로, 그 상세는 생략된다. 소용돌이 형상의 코일(56)이 형성되었다(도 5 참조. 상기 소용돌이 형상은 도 10(평면도) 참조.). 코일(56)의 선의 상단측(도 5 중, 상단측)은 대략 돔 형상이다. 평탄면(평면)이 아니다(도 5 참조). 선이 소정 두께인 코일(56)이 형성되고, 도금 작업은 종료되었다. 상기 코일(56)의 두께(높이)는, 최(最)내주측의 위치에 있어서, 예를 들면 220㎛였다. 상기 코일(56)의 선과 선 사이의 거리는, 예를 들면, 10㎛였다. 상기 도금 공정에 있어서는, 코일(56)의 소용돌이 형상 패턴에 있어서의 최외주 위치의 라인에 있어서는, 도금막 두께가 두껍다(도 5 참조). 이 도금막의 두께가 두꺼운 개소 56a는, 더미 패턴이라 불리고 있다. 더미 패턴(56a)의 존재는, 코일 성능 저하의 큰 원인 중 하나이다. 지지체(51)가 도금액 안에서 끌어올려졌다. 세정, 건조가 행해졌다. 필요에 따라, Cu의 변색을 억제하기 위해서, 방청제가 도포된다.
다음으로, 코일(56)의 전사가 행해졌다(도 6 참조). 상기 도금으로 형성된 코일(56)이 지지체(제 2 지지체)(58) 위에 전사되었다. 상기 지지체(제 2 지지체)(58)는, 예를 들면 절연성의 판이다. 절연성 시트여도 된다. 절연성 필름이어도 된다. 절연성 재료이면 무엇이든 된다. 예를 들면, 무기 재료(예를 들면, 유리 또는 세라믹스 등), 유기 재료(예를 들면, 폴리이미드 등의 플라스틱)이 예시된다. 59는 접착층이다. 접착층(59)의 재료(접착제)는 에폭시 수지이다. 접착층(59)의 두께는 25㎛였다. 상기 지지체(58)의 표면에 상기 접착제가 도포됨으로써, 상기 접착층(59)은 구성되었다. 상기 전사는 다음과 같이 해서 행해진다. 먼저, 상기 코일(56)의 선의 선단측(만곡측)이 상기 접착층(59) 안으로 밀어 넣어졌다. 이 때, 지지체(58)의 형상이, 상기 코일(56)의 형상(상기 더미 패턴(56a)보다 내측의 형상)에 맞는 것이 바람직하다. 상기 지지체(58)의 형상은 상기 더미 패턴(56a)을 전사할 수 없는 형상인 것이 바람직하다. 왜냐하면, 상기 전사시에, 더미 패턴(56a)이 전사되지 않도록 하기 위해서이다(도 6, 7 참조). 상기 더미 패턴(56a)도 동시에 전사되어 버리면, 코일 높이에 요철이 생겨 코일 성능이 저하된다. 지지체(58)의 형상이 더미 패턴(56a)을 포함하는 크기인 경우여도, 더미 패턴(56a)에 대응하는 개소에 접착층(59)이 없으면, 더미 패턴(56a)은 전사되지 않는다. 그러나, 지지체(58)의 형상이 상기의 요건을 만족시키는 편이 간단하다.
상기 코일(56)의 전사 후에, 상기 지지체(제 1 지지체)(51)가 박리되었다.
상기 박리는 상기 전사에 따라 행해져도 된다. 상기 전사에 따라서란, 상기 전사와 상기 박리가 동시(거의 동시)에 진행된다는 것이다.
상기 박리 후에, 절연재가 상기 코일(56)의 선(56b)과 선(56b) 사이(간극)(60)에 충전되었다. 상기 절연재는, 바람직하게는 절연성 수지이다. 상기 수지는, 열경화형 수지 및 광경화형 수지의 군 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상이다. 본 실시예에서는, 가요성의 경화막을 형성할 수 있는 소재(폴리우레탄 수지가 주성분인 멜퀴드 V985-E(료덴 카세이 가부시키가이샤)가 사용되었다. 상기 수지 함유 용액이, 상기 코일(56)의 선(56b)과 선(56b) 사이의 간극(60)에 흘려 넣어졌다. 상기 간극이 10㎛ 정도일 경우, 바람직하게는 점도가 100mPa·s 이하(보다 바람직하게는, 10~20mPa·s) 정도의 수지 함유 용액이 사용된다. 상기 수지 용액이 흘려 넣어졌다는 점에서, 코일(선) 상면(평탄면)(56c)이 피막(61a)으로 덮였다. 61b는 상기 간극(60)에 충전된 충전물이다. 상기 흘려 넣은 후에 가열 처리가 행해졌다. 이에 따라, 상기 절연재가 경화되었다.
상기 제조 방법에 의하면, 더미 패턴(56a)을 갖지 않는 코일 장치가 간단히 얻어졌다. 코일 장치가 더미 패턴(56a)을 구비하고 있으면, 높이에 편차가 있는 코일 장치가 된다. 이 결과, 특성이 나쁜 코일 장치가 된다. 상기 코일 장치는 이러한 문제점이 해결된다.
도 9는, 도 8의 코일이 2층 적층된 예이다. 도 8의 코일이 2층 적층된 것에 불과하므로, 상세한 설명은 생략된다.
51: 지지체(제 1 지지체) 51a: 도전층(금속층)
51b: 절연체 52: 레지스트막
53: 개구부 54: 급전부
55: 충전재 56: 코일
56a: 더미 패턴 56b: 코일의 선
56c: 코일의 선의 상면(평탄면) 57: 도금조
58: 지지체(제 2 지지체) 59: 접착층
60: 간극 61a: 피막
61b: 충전물
51b: 절연체 52: 레지스트막
53: 개구부 54: 급전부
55: 충전재 56: 코일
56a: 더미 패턴 56b: 코일의 선
56c: 코일의 선의 상면(평탄면) 57: 도금조
58: 지지체(제 2 지지체) 59: 접착층
60: 간극 61a: 피막
61b: 충전물
Claims (22)
- 제 1 지지체 위에 설치되어 있는 도전성 코일을, 접착층을 갖는 제 2 지지체의 상기 접착층측에 전사하는 코일 장치의 제조 방법으로서,
상기 제 1 지지체 위에 설치되어 있는 도전성 코일은, 그 높이가 내주측에서는 낮고, 외주측에서는 높고,
상기 접착층은, 그 크기가, 상기 코일 높이가 높은 외주측의 크기보다도 작은 것을 특징으로 하는 코일 장치의 제조 방법. - 제 1 지지체 위에 설치되어 있는 도전성 코일을, 접착층을 갖는 제 2 지지체의 상기 접착층측에 전사하는 코일 장치의 제조 방법으로서,
상기 제 1 지지체 위에 설치되어 있는 도전성 코일은, 그 높이가 내주측에서는 낮고, 외주측에서는 높고,
상기 제 2 지지체는, 그 크기가, 상기 코일 높이가 높은 외주측의 크기보다도 작은 것을 특징으로 하는 코일 장치의 제조 방법. - 제 1 지지체 위에 설치되어 있는 도전성 코일을, 접착층을 갖는 제 2 지지체의 상기 접착층측에 전사하는 코일 장치의 제조 방법으로서,
상기 제 1 지지체 표면에 형성된 레지스트막에 오목홈이 형성되고, 상기 오목홈에 상기 오목홈의 깊이에 상당하는 두께의 금속이 충전되며, 이후에 상기 금속에 연결되는 상기 도전성 코일이 설치되고,
상기 오목홈에 설치되는 금속종(金屬種)과 상기 코일의 금속종이 다른 것을 특징으로 하는 코일 장치의 제조 방법. - 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 지지체 위에 설치되어 있는 도전성 코일은, 그 높이가 내주측에서는 낮고, 외주측에서는 높고,
상기 접착층은, 그 크기가, 상기 코일 높이가 높은 외주측의 크기보다도 작은 것을 특징으로 하는 코일 장치의 제조 방법. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전사 후 또는 상기 전사에 따라, 상기 제 1 지지체가 박리되는 것을 특징으로 하는 코일 장치의 제조 방법.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전사에서는, 상기 코일의 선의 단면이 만곡 형상인 선단부가 상기 접착층 안으로 들어가는 것을 특징으로 하는 코일 장치의 제조 방법.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도전성 코일의 선과 선 사이에 절연재가 충전되는 것을 특징으로 하는 코일 장치의 제조 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 지지체는 적어도 표층이 금속이며, 상기 금속 표면에 레지스트막이 형성되고, 상기 금속 표면으로 이어지는 오목홈이 상기 레지스트막에 형성되고, 도금막의 상면이 상기 레지스트막의 상면과 동일한 정도의 높이가 될 때까지 상기 오목홈에 금속 도금이 행해지고, 상기 금속 도금 위에 상기 코일이 설치되는 것을 특징으로 하는 코일 장치의 제조 방법.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코일은 이방성 도금에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 코일 장치의 제조 방법.
- 제 3 항에 있어서, 상기 오목홈의 폭은 상기 코일의 선의 폭보다 좁은 것을 특징으로 하는 코일 장치의 제조 방법.
- 제 8 항에 있어서, 상기 오목홈에 설치되는 금속 도금의 금속종과, 상기 코일의 금속종이 다른 것을 특징으로 하는 코일 장치의 제조 방법.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
지지체와,
상기 지지체 위에 설치된 절연성의 접착층과,
상기 접착층에 일부가 들어간 도전성 코일
을 구비하여 이루어지며,
상기 도전성 코일의 선의 폭이 100~1000㎛이고,
선의 높이가 30~600㎛이고,
상기 도전성 코일은 평면에서 보았을 때, 소용돌이 형상 또는 나선 형상이며,
상기 도전성 코일에서 상기 접착층에 들어가 있는 일단측은, 단면이 만곡 형상이고,
상기 도전성 코일에서 상기 접착층과는 반대측인 타단측의 면이 평탄면이고,
상기 접착층의 두께는 상기 상기 도전성 코일의 선의 높이보다 얇은 것을 특징으로 하는 코일 장치의 제조 방법. - 삭제
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