WO2007055303A1 - 電子部品及びその製造方法 - Google Patents

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WO2007055303A1
WO2007055303A1 PCT/JP2006/322432 JP2006322432W WO2007055303A1 WO 2007055303 A1 WO2007055303 A1 WO 2007055303A1 JP 2006322432 W JP2006322432 W JP 2006322432W WO 2007055303 A1 WO2007055303 A1 WO 2007055303A1
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coil
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wiring
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Mikio Taoka
Yasushi Kumeji
Hidenori Uematsu
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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    • Y10T29/49124On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/49155Manufacturing circuit on or in base

Definitions

  • the present invention relates to an electronic component used for various mobile phones, mobile terminals, and the like, and a method for manufacturing the same.
  • FIG. 26 is a perspective view of a planar coil.
  • a coiled or spiral wiring 4 is formed on a substrate 2 such as an alumina substrate, and is protected by a mold resin 6.
  • the external electrode 8 is connected to both ends of the wiring 4. Then, it is mounted on the printed wiring board through the external electrode 8.
  • a predetermined mounting strength is required for the electronic component after being mounted.
  • the conventional electronic component uses the substrate 2 as a component, and the external electrode 8, the wiring 4, and the mold resin 6 are attached with the substrate 2 as a core. In this way, the reliability of the equipment has improved the shock resistance.
  • the external force is transmitted to the inside of the component through the external electrode 8, but the external force is transferred to the substrate 2 side by sufficiently increasing the strength of the substrate 2. Since it can be absorbed, the influence of external force on the components and wiring 4 can be suppressed.
  • the substrate 2 is used to obtain a predetermined mounting strength. Therefore, the thickness of the substrate 2 affects the overall thickness, and the components are light, thin and small. However, I had a problem that I could't cope with it.
  • an object of the present invention is to provide an electronic component that can further reduce the height of the electronic component.
  • the electronic component of the present invention uses an adhesion strengthening structure instead of using a substrate.
  • external forces applied to electronic components were absorbed by the substrate, but with the adhesion-enhanced structure of the present invention, the external force is widely diffused and dispersed throughout the entire protective part made of grease. Direct transmission of external force can be suppressed.
  • the electronic component and the manufacturing method thereof according to the present invention can be reduced in height without impairing the mounting strength of the electronic component.
  • FIG. 1A is a diagram illustrating an electronic component according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 1B is a diagram illustrating an electronic component according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 1C is a diagram illustrating an electronic component according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2A is a diagram for explaining the structure of an electronic component in Embodiment 1.
  • FIG. 2B is a diagram illustrating the structure of the electronic component in the first embodiment.
  • FIG. 2C is a diagram for explaining the structure of the electronic component in the first embodiment.
  • FIG. 3A is a schematic diagram for explaining Embodiment 1 in detail.
  • FIG. 3B is a schematic diagram for explaining Embodiment 1 in detail.
  • FIG. 3C is a schematic diagram for explaining Embodiment 1 in detail.
  • FIG. 3D is a schematic diagram for explaining Embodiment 1 in detail.
  • FIG. 4A is a schematic diagram showing a situation when external electrode via connection is not used.
  • FIG. 4B is a schematic diagram showing the situation when the external electrode via connection is not used.
  • FIG. 5A is a schematic view showing an external electrode via connection portion.
  • FIG. 5B is a schematic diagram showing an external electrode via connection portion.
  • FIG. 6A is a schematic diagram for explaining a connection position between an external electrode and a wiring.
  • FIG. 6B is a schematic diagram for explaining a connection position between the external electrode and the wiring.
  • FIG. 7 is a schematic diagram for explaining an electronic component in a second embodiment.
  • FIG. 8A is a cross-sectional view illustrating a state in which wiring is formed on a substrate by the semi-additive method in the third embodiment.
  • FIG. 8B is a cross-sectional view illustrating a manner in which wiring is formed on a substrate by the semi-additive method in the third embodiment.
  • FIG. 8C is a cross-sectional view illustrating a manner in which wiring is formed on a substrate by the semi-additive method in the third embodiment.
  • FIG. 8D is a cross-sectional view illustrating a manner in which wiring is formed on a substrate by the semi-additive method in the third embodiment.
  • FIG. 9A is a cross-sectional view illustrating a state in which wiring is formed on a substrate by the semi-additive method in the third embodiment.
  • FIG. 9B is a cross-sectional view illustrating a manner in which wiring is formed on a substrate by the semi-additive method in the third embodiment.
  • FIG. 9C is a cross-sectional view illustrating a state in which wiring is formed on the substrate by the semi-additive method in the third embodiment.
  • FIG. 10A is a cross-sectional view illustrating the method of manufacturing the electronic component according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10B is a cross-sectional view illustrating the method of manufacturing the electronic component of the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10C is a cross-sectional view illustrating the method of manufacturing the electronic component according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11A is a cross-sectional view illustrating the method of manufacturing the electronic component of the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11B is a cross-sectional view illustrating the method of manufacturing the electronic component of the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 12A is a cross-sectional view illustrating the method of manufacturing the electronic component according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 12B is a cross-sectional view illustrating the method of manufacturing the electronic component of the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 13A is a cross-sectional view illustrating the method of manufacturing the electronic component according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 13B is a cross-sectional view illustrating the method of manufacturing the electronic component of the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating the method of manufacturing the electronic component according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 15A is a schematic diagram for explaining the fifth embodiment.
  • FIG. 15B is a schematic diagram for explaining the fifth embodiment.
  • FIG. 16A is a schematic diagram for explaining the fifth embodiment.
  • FIG. 16B is a schematic diagram for explaining the fifth embodiment.
  • FIG. 16C is a schematic diagram for explaining the fifth embodiment.
  • FIG. 17A is a schematic diagram for explaining the fifth embodiment.
  • FIG. 17B is a schematic diagram for explaining the fifth embodiment.
  • FIG. 17C is a schematic diagram for explaining the fifth embodiment.
  • FIG. 17D is a schematic diagram for explaining the fifth embodiment.
  • FIG. 18A is a schematic diagram for explaining the sixth embodiment.
  • FIG. 18B is a schematic diagram for explaining the sixth embodiment.
  • FIG. 19A is a schematic diagram for explaining the sixth embodiment.
  • FIG. 19B is a schematic diagram for explaining the sixth embodiment.
  • FIG. 19C is a schematic diagram for explaining the sixth embodiment.
  • FIG. 20A is a schematic diagram for explaining the sixth embodiment.
  • FIG. 20B is a schematic diagram for explaining the sixth embodiment.
  • FIG. 20C is a schematic diagram for explaining the sixth embodiment.
  • FIG. 20D is a schematic diagram for explaining the sixth embodiment.
  • FIG. 21A is a schematic diagram for explaining the seventh embodiment.
  • FIG. 21B is a schematic diagram for explaining the seventh embodiment.
  • FIG. 22A is a schematic diagram for explaining the seventh embodiment.
  • FIG. 22B is a schematic diagram for explaining the seventh embodiment.
  • FIG. 22C is a schematic diagram for explaining the seventh embodiment.
  • FIG. 23A is a schematic diagram for explaining the seventh embodiment.
  • FIG. 23B is a schematic diagram for explaining the seventh embodiment.
  • FIG. 23C is a schematic diagram for explaining the seventh embodiment.
  • FIG. 23D is a schematic diagram for explaining the seventh embodiment.
  • FIG. 24A is a schematic diagram for explaining the eighth embodiment.
  • FIG. 24B is a schematic diagram for explaining the eighth embodiment.
  • FIG. 25 is a schematic diagram for explaining the eighth embodiment.
  • FIG. 26 is a perspective view of a planar coil.
  • FIG. 1 is used when comprehensively expressing FIGS. 1A, 1B, and 1C.
  • the same generic expression may be used for figures other than Figure 1.
  • the external electrodes 102a and 102b are comprehensively expressed, they are described as the external electrode 102.
  • a similar generic expression may be used for codes other than the external electrode 102.
  • the external electrode 102a corresponds to a first external electrode
  • the external electrode 102b corresponds to a second external electrode.
  • the first external electrode and the second external electrode are respectively connected to and mounted on the wiring formed on the wiring board via solder or the like.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an electronic component according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1A is a perspective view of an electronic component according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIGS. 1B and 1C are cross-sectional views of predetermined portions (on surfaces indicated by arrows 112A and 112B).
  • an electronic component 201 has a coil wiring 100 and an external electrode portion 102, which are covered with a protective portion 104 made of a resin.
  • the electronic component 201 further includes vias 106a and 106b, a protrusion 108, an external electrode via connection part 110, and a recess 114.
  • the via means a hole filled with a conductive material.
  • the resin constituting the protective part is required to be electrically insulating and have shape retention. For example, cross-linked type resins such as epoxy resin, unsaturated polyester resin, and acrylic resin can be used.
  • the electronic component 201 includes the protection unit 104 made of grease and the protection unit 104.
  • This is an electronic component having a coil portion such as a coil wiring 100 and a via 106a formed therein, and external electrodes 102a and 102b partially exposed from the protective portion 104.
  • a protrusion 108 and an external electrode via connection portion 110 that function as an adhesion strengthening structure are formed in a portion where the external electrodes 102 a and 102 b are embedded in the protection portion 104.
  • a coil wiring 100 constituting a part of the coil portion is formed in a spiral shape, a curved shape, or an arc shape, and a plurality of coil wirings 100 are formed by vias 106a formed at predetermined positions. Are connected, and a three-dimensional coil pattern is formed inside the protection unit 104. Then, one end (the right end surface in FIG. 1A) of the coil wiring 100 is connected to the external electrode via connection part 110 via a plurality of vias 106a formed at substantially the same straight line position, thereby external It is connected to the electrode 102a.
  • the other end of the coil pattern (the left end surface in FIG. 1A) is formed by connecting the coil wirings 100 and vias 106b alternately to form a three-dimensional coil pattern. Connect directly from the protector 104 side.
  • the three-dimensional coil pattern composed of the coil wiring 100 and the via 106b is both covered with the protection unit 104 and protected from the outside.
  • the protrusion 108 is formed, for example, in a wedge shape on the protective part 104 side of the external electrode 102, and the bonding strength between the external electrodes 102a and 102b and the protective part 104 can be increased. For this reason, the protrusion 108 is included in the adhesion reinforcing structure.
  • FIG. 1B is a cross-sectional view in a state where electronic component 201 is cut along a plane including arrow 112A in FIG. 1A.
  • the connection strength is enhanced by forming a plurality of wedge-shaped projections 108 on the surface of the external electrode 102a that contacts the protective portion 104.
  • the external electrode via connection portion 110 is provided with a recess 114, and the recess 114 enhances the strength against the external force of extraction. Accordingly, the recess 114 is included in the adhesion reinforcing structure. As will be described later, it is possible to further increase the strength by forming these portions as a single body.
  • FIG. 1B shows a state in which the external electrode 102b and the internal coil wiring 100 are directly connected.
  • the connection between the external electrode 102b and the internal coil wiring 100 need not be limited to the force applied in the lowermost layer of the coil wiring 100, particularly the lowermost layer.
  • Shown in Figure 1B As described above, when the external electrode 102b and the coil wiring 100 are directly connected, it is preferable to perform the connection on the sub-side surface 201B and the sub-side surface 201C, not the main side surface 201A. In FIG. 1B, the external electrode 102b and the coil wiring 100 are connected on the sub-side surface 201B. In FIG.
  • the main side surface 201 A is a side surface corresponding to the short side of the electronic component 201
  • the sub side surface 201 B is the side surface corresponding to the long side of the electronic component 201.
  • the external electrodes 102a and 102b are formed over the entire length of the short side, and are formed on a part of the long side.
  • main side surface 201A is a portion where a main fillet (solder wetted portion) is formed when a component is solder-mounted.
  • This main side surface 201A is a portion where tension or compression is easily applied after mounting.
  • the sub-side surface 201B and the sub-side surface 201C form a fillet by solder mounting, but are hardly applied with force. Even when an external force is applied to the external electrode 102b, the external force is hardly applied to the sub-side surface 201B and the sub-side surface 201C, so the internal coil wiring 100 is also connected to the internal force of the sub-side surface 201B and the sub-side surface 201C. Thus, the influence of external force on the coil wiring 100 can be suppressed.
  • FIG. 1C is a cross-sectional view when electronic component 201 is cut along a plane including arrow 112B in FIG. 1A.
  • the lower part of the external electrode 102 that is, the part that gets wet with the solder or the part that is exposed to the outside has a simple configuration. With such a configuration, mounting methods, mounting machines, mounting members, etc. widely used in mounting general chip components can be used as they are.
  • the electronic component 201 according to the first embodiment has an exposed portion (or appearance) of the electronic component similar to that of the conventional chip component, but its internal structure (particularly the bonding between the conductive portion and the resin portion). Part)).
  • the external electrode 102b and the coil wiring 100 are formed on the same plane as the same object or as an integrated object, so that it is possible to increase the strength without joints and reduce the number of man-hours.
  • the external electrode 102a and the external electrode via connection portion 110 etc. are formed on the same plane as the same object (or an integrated object), it is possible to increase the strength and reduce the man-hours.
  • FIG. 2 is a view for explaining the structure of electronic component 201 in the first embodiment.
  • FIG. 2A is a schematic diagram for explaining a state in which the electronic component 201 of FIG.
  • a plurality of coil wirings 100 form a three-dimensional coil through vias 106b.
  • One end of the coil wiring 100 is connected to the external electrode via connection part 110 via the via 106a, and a recess 114 is provided between the external electrode via connection part 110 and the external electrode 102a.
  • the external electrode via connection portion 110 and the external electrode 102a may be manufactured simultaneously or as an integrated body. In the case of a single body, even if the recess 114 is formed between the external electrode via connection portion 110 and the external electrode 102a, a problem of strength is less likely to occur.
  • FIG. 2B is a cross-sectional view taken along arrow 112C in FIG. 2A. From FIG. 2B, it can be seen that the side surface of the electronic component according to the first exemplary embodiment has a simple structure including the protection unit 104 and the external electrodes 102a and 102b. In this way, by simplifying the external structure, particularly the portion exposed to the outside, mounting methods, mounting machines, mounting members, etc. widely used in mounting general chip components can be used as they are.
  • the external electrodes 102a and 102b are formed on the lower and side surfaces.
  • the wetted area with respect to the solder or the fillet formation portion can be increased, so that the mounting strength can be increased.
  • the external appearance of the electronic component is substantially rectangular, and that one external electrode is exposed from the resin on two or more sides and four or less sides of a substantially rectangular parallelepiped. There are six cuboids in all. If there is only one exposed surface, the mountability and mounting strength may be affected. In the case of five or more surfaces, the external electrode becomes too large, which may affect the characteristics of the coil, etc., and may affect the miniaturization.
  • FIG. 2C is a cross-sectional view taken along arrow 112D in FIG. 2A.
  • FIG. 2C shows that the coil wiring 100 is formed in a plane, and the coil wiring 100 formed as a planar pattern is connected via the via 106b to form a three-dimensional coil wiring.
  • the vias 106a on the right side and the island-shaped coil wiring 100 are alternately overlapped and connected to change the thickness or the cross-sectional area of the connection portion. That is, the coil wiring 100 is connected to the external electrode via connection part 110 through a connection part whose thickness changes with respect to the connection direction. That is, the coil wiring 100 having a larger area is connected to the via 106a, and the via 106a is further connected to the coil wiring 100.
  • This stack can be formed in a desired number of stages.
  • the coil wiring 100 sandwiched between the vias 106a may have a shape similar to the via 106a and a so-called island shape with a large area.
  • a plurality of vias 106a are formed on substantially the same straight line and connected to the external electrode via connection 110, whereas in FIG. 2C, the vias 106a and the coil wiring 100 are alternately formed.
  • the external electrode via connection portion 110 is connected to the external electrode via connection portion 110, but either shape is acceptable. If the coil wiring 100 is smaller than a certain size, it functions as a via.
  • the coil wiring 100 of each layer forms a three-dimensional coil pattern via the left via 106b.
  • the vias 106b slightly shifted from each other, the number of turns of the coil pattern per plane, the turn angle, or the line length can be earned. Furthermore, for example, the strength against an external force such as a tensile force can be increased.
  • FIG. 3 is a schematic diagram for explaining Embodiment 1 in detail.
  • Sectional forces at arrows 112E, 112F, and 112G in FIG. 3A correspond to FIGS. 3B, 3C, and 3D, respectively. From FIG. 3B and FIG. 3C, it can be seen that the central part of the coil in Embodiment 1 forms a simple three-dimensional coil pattern! By forming such a simple coil pattern, excellent magnetic circuit characteristics can be obtained. Further, as shown in FIG. 3D, one end of the coil wiring 100 is connected to the external electrode via connection portion 110 after the vias 106a and the coil wirings 100 alternately overlap each other. As described above, by changing the thickness, shape, or cross-sectional area of the via 106a and the coil wiring 100, the strength against the tensile strength can be increased.
  • FIG. 4A is a schematic diagram showing a state in which the external electrode via connection is not used.
  • 4B is a cross-sectional view of the plane including the arrow 112H in FIG. 4A.
  • a via 106 is formed directly on the bottom surface of the external electrode 102.
  • the wiring pattern forming the coil or the like is not shown.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing the external electrode via connection portion shown in FIGS. 1 to 3.
  • the via 106 is connected to the external electrode 102 via the external electrode via connection portion 110.
  • the coil wiring 100 is not shown.
  • 5B is a cross-sectional view taken along a plane including the arrow 1121 in FIG. 5A.
  • FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the connection position between the external electrode and the wiring described in FIG. 1B, and shows that the coil wiring 100 is directly connected to the sub-side surface of the external electrode 102 of the electronic component. It is a schematic diagram shown. In FIG. 6, illustration of other external electrodes, wiring, vias, etc. is omitted. 6B is a cross-sectional view taken along a plane including the arrow 112J in FIG. 6A.
  • FIG. 4 and FIG. 5 were compared.
  • 100 samples in which vias 106 and external electrodes 102 were directly connected were prototyped. These samples are samples in which the via 106 in FIG. 3D is extended downward and is directly connected to the external electrode 102a.
  • the external electrode via connection 110 can function as a kind of buffer by interposing the external electrode via connection 110.
  • an electronic component having a predetermined mounting strength can be manufactured by using the external electrode via connection portion 110 without using the substrate 2.
  • the board 2 since the board 2 is not used, the height of the parts can be further reduced.
  • FIG. 6 shows an example in which the coil wiring 100 is connected to the sub-side surface of the external electrode 102.
  • the mounting strength can be increased by adopting an adhesion strengthening structure in which the coil wiring 100 is directly connected to the sub-side surface of the external electrode 102.
  • the external electrode via connection portion 110 and the external electrode 102 may be formed as a single body on the same plane.
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating the electronic component 202 according to the second embodiment.
  • the difference between the first embodiment and the second embodiment is the presence or absence of the recess 114.
  • the depression 114 force provided in the external electrode via connection portion 110 is not formed in the electronic component 202 shown in FIG. 7.o
  • the external electrode via connection portion 110 is connected to the external electrode 102a.
  • arcs are formed in the connecting portions instead of the recesses 114 of the first embodiment. It should be noted that even if it is not a circular arc, it is a smooth curve, and it is sufficient if a predetermined curvature is formed at the connection portion between the external electrode via connection portion 110 and the external electrode 102a.
  • connection strength with the external electrode 102a can be increased.
  • stress concentration at the connection portion between the external electrode via connection portion 110 and the external electrode 102a can be prevented, and the cutting strength at these portions can be increased.
  • the external electrode via connection part 110 is provided at the connection part between the external electrode 102a and the coil wiring 100, and the external electrode via connection part 110 has an adhesion strengthening structure. Can be turned upside down.
  • FIGS. 8 to 9 are cross-sectional views illustrating the manufacturing method of the present invention in Embodiment 3, and will be described in the case where a semi-additive method is used as a method of manufacturing a wiring.
  • 8 to 9 show the base resin 116, the plating electrode 118, the resist pattern 120, and the wiring 122.
  • a plating electrode 118 is formed on a base resin 116 using a thin film method, electroless plating, or the like.
  • a resist pattern 120 is formed on the plating electrode 118 by photolithography. Then, as shown in FIG.
  • the resist pattern 120 is formed on the plating electrode 118, and a wiring 122 is formed by electrical contact in a portion (a portion where the plating electrode 118 is exposed). Thereafter, as shown in FIG. 8D, the resist pattern 120 is removed. However, in the state of FIG. 8D, the plurality of wirings 122 are electrically connected by the plating electrode 118. Next, using Fig. 9, we will explain the isolation process between wires.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a state in which a plurality of wirings are insulated.
  • the sample of FIG. 8D is immersed in a predetermined etching solution, and the wiring 122 and the electrode 118 for fitting are etched little by little in the direction of the white arrow 124. Note that in Figure 9A, the etchant is shown!
  • FIG. 9B shows a state in the middle of etching of the wiring 122 and the fastening electrode 118.
  • the dotted line 126 shows the state before being etched. That is, the wiring 122 in FIG. 9A indicates the thickness of the base conductive film and the thickness before etching.
  • the metal electrodes 118 are still left between the wirings 122, so that the wirings 122 are not insulated.
  • FIG. 9C is a cross-sectional view showing a state where the etching is completed. Since the fitting electrodes 118 remain between the plurality of wirings 122, the wirings 122 are insulated from each other.
  • Embodiment 4 of the present invention the manufacturing method of the present invention will be described as Embodiment 4 of the present invention.
  • higher characteristics such as higher Q values
  • a higher Q factor Quality factor
  • the method of Embodiment 3 may not be sufficient.
  • the wiring formation method described in Embodiment 4 the thickness and cross-sectional area of the wiring 122 can be increased, so that the characteristics of the electronic component can be improved.
  • FIG. 10 to 14 are cross-sectional views illustrating the method for manufacturing an electronic component of the present invention.
  • Fig. 10 to Fig. 14 [This is the bottom of the tree tree 116, the base electrode 130, the metal 132, the light 134, the mask 136, the light-shielding part 138, the unhardened photosensitive resist 140, and the hole 142. ing.
  • a predetermined pattern made of the resist pattern 120 is formed on the base resin 116. In this way, a concave pattern is formed with a resin.
  • FIG. 10B a base electrode 130 is formed so as to cover the base resin 116 and the resist pattern 120.
  • FIG. 10B a base electrode 130 is formed so as to cover the base resin 116 and the resist pattern 120.
  • the metal 132 is formed by a method such as electrical plating. Next, the excess portion of the metal 132 is removed by polishing to obtain a shape as shown in FIG. 11A. After the surface is smoothed as shown in FIG. 11A, an uncured photosensitive resist 140 is applied to a predetermined thickness. Note that illustration of this process is omitted.
  • the unhardened photosensitive resist 140 is exposed.
  • an uncured photosensitive resist 140 is formed on the resist pattern 120, the base electrode 130, and the metal 132.
  • the uncured photosensitive resist 140 is irradiated to the uncured photosensitive resist 140 through the light 134 force mask 136 irradiated from the exposure apparatus (shown in FIG. 11 !!).
  • Harden. Illuminated light 134 is indicated by a white arrow.
  • the unhardened photosensitive resist 140 in the portion shielded by the light shielding portion 138 of the mask 136 is not irradiated with the light 134, and therefore remains uncured.
  • the photosensitive resin is developed to form the state of FIG. 12A.
  • the exposed uncured photosensitive resist 140 in FIG. 11B is cured to become a resist pattern 120 in FIG. 12A.
  • the uncured photosensitive resin in the light shielding portion 138 is removed, and a hole 142 is formed in FIG. 12A.
  • the photosensitive resin is applied, exposed, and developed a plurality of times to form a shape as shown in FIG. 12B.
  • a base electrode 130 is formed so as to cover or fill the resist pattern 120 and the hole 142, and the conductivity of the base electrode 130 is used to make FIG.
  • metal 132 is deposited. Then, by removing excess metal 132 by polishing or the like, a shape as shown in FIG. 14 can be formed.
  • the electronic component as shown in FIG. 1 can be manufactured.
  • a photosensitive resin can be used as the base resin 116.
  • photosensitive resin By using photosensitive resin in this way, electronic components with three-dimensional wiring can be formed without using a substrate, without using a substrate such as an alumina substrate.
  • the The wiring 100, the external electrode 102, and the via 106 can be formed at a time.
  • the base electrode 130 it is desirable to select a metal such as nickel, copper, chromium, titanium, silver, or a composite material thereof. And it is desirable to deposit copper on this by electroplating.
  • the film thickness of the base electrode 130 is desirably 0.01 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less. If the thickness is less than 0.01 / zm, it may be difficult to be electroplated. If the thickness exceeds 5 / zm, the formation cost increases and the internal stress of the base electrode increases, which may cause the base electrode itself to bend, peel or crack. In consideration of process control, the thickness is preferably 0.05 ⁇ m or more and 1 ⁇ m or less.
  • a plating method including electroless plating or a thin film forming method including electron beam evaporation can be selected.
  • the completed sample can be filled with grease and the cross section can be analyzed with an X-ray microanalyzer (XMA) or the like.
  • XMA X-ray microanalyzer
  • the same metal element for example, copper
  • the presence or absence of the base electrode 130 can be determined by using a chemical analysis method.
  • a sample table with an etchant consisting of hydrogen peroxide (H 2 O 2) and sulfuric acid (H 2 SO 4).
  • the resistance value of the wiring can be lowered in a limited volume by making the wiring into a substantially rectangular shape from the manufacturing method.
  • the base electrode 130 is not formed on one surface (that is, the surface where the via hole 142 described in FIGS. 10 and 11, etc.) is formed, it is easy to analyze even using such a chemical method. Wow. Note that a base metal electrode 130 is formed on the remaining three surfaces to form a metal multilayer structure.
  • 15 to 17 are schematic diagrams for explaining the fifth embodiment.
  • FIG. 15A is a perspective view of electronic component 205 according to Embodiment 5 of the present invention
  • FIG. 15B is a cross-sectional view of a predetermined portion (a surface including arrow 112K).
  • a cross-sectional view taken along the plane including the arrow 112K corresponds to FIG. 15B.
  • the coil wiring 100 is formed in a spiral shape (or a curved shape), and a three-dimensional coil pattern is formed via the vias 106 (106a and 106b) formed at predetermined positions. is doing.
  • One end (the right side of FIG.
  • the coil wiring 100 is connected to the external electrode via connection portion 110 via a plurality of layered vias 106a and is connected to the external electrode 102a.
  • the other end of the coil pattern (left side in FIG. 15A) is formed integrally with the external electrode 102b after the coil wiring 100 and the via 106b are alternately connected to form a three-dimensional coil pattern.
  • a three-dimensional coil pattern composed of the coil wiring 100 and the via 106 is covered with the protection unit 104 and protected from the external cover.
  • the projection 109 is formed on the external electrode via connection portion 110 to increase the coupling strength of the protection portion 104, similarly to the projection 108 provided on the protection portion 104 side of the external electrode 102.
  • FIG. 15B is a cross-sectional view in the plane including the arrow 112K in FIG. 15A.
  • a protrusion 109 is formed instead of the recess 114 in FIG. 1 at the connection portion between the external electrode via connection portion 110 and the external electrode 102a.
  • the protrusion 109 on the external electrode via connection portion 110 that is a connection portion between the external electrode 102a and the via 106a, when a tensile force is applied via the external electrode 102a, the external electrode via The influence on the connecting part 110 etc. can be suppressed.
  • a plurality of wedge-shaped protrusions 108 are formed on the inner surface of the external electrode 102a on the surface in contact with the protective portion 104, thereby increasing the connection strength.
  • the adhesion strengthening structure is a physical structure represented by a wedge shape, a dent, an unevenness, an S-shape, and the like.
  • FIGS. 16A to 16C are cross-sectional views in other directions of electronic component 205 according to the fifth exemplary embodiment.
  • FIG. 16A is a schematic diagram showing a state where the electronic component of FIG. Also, the cross-sectional drawing force at arrows 112L and 112M in FIG. 16A corresponds to FIGS. 16B and 16C.
  • FIG. 16B is a cross-sectional view taken along arrow 112L in FIG. 16A. From FIG. 16B, it can be seen that the side surface of the electronic component according to the fifth exemplary embodiment has a simple structure including the protection unit 104 and the external electrode 102. By simplifying the external structure in this way, mounting methods, mounting machines, mounting members, etc. widely used for mounting general chip components can be used as they are.
  • FIG. 16C is a cross-sectional view taken along arrow 112M in FIG. 16A.
  • the coil wiring 100 of each layer forms a three-dimensional coil pattern via the via 106b on the left side.
  • the formation positions of the vias 106b are slightly shifted from each other. In this way, by shifting the formation position of the via 106b from each other, it is possible to form one or more turns in one layer, so that the number of turns can be increased. Further, by shifting the formation position of the via 106b, the influence of external force from the external electrode 102b can be reduced, and by changing the position of the via 106b, the via 106b and the like do not fall out completely.
  • FIG. 17A is a schematic diagram for transparently explaining the upper surface force of the sample of FIG. Then, cross-sectional views taken along arrows 112N, 1120, and 112P in FIG. 17A are shown in FIGS. 17B, 17C, and 17D, respectively.
  • FIG. 18A is a perspective view of electronic component 206 according to Embodiment 6 of the present invention
  • FIG. 18B is a cross-sectional view thereof, and corresponds to the cross-sectional view of FIG. 18A taken along arrow 112Q.
  • the coil wiring 100 is formed in a spiral shape (or curved shape), and a three-dimensional coil pattern is formed via the via 106 formed at a predetermined position.
  • Protrusions 108a are formed in the vicinity where the coil wiring 100 is connected to the external electrode 102b, and a structure for strengthening the adhesion of the protrusions 108a to the protective part 104 is provided.
  • one end of the coil wiring 100 (on the right side in FIG. 18A) is connected to the via 106a and the coil wiring 100. After being laminated together, they are connected to the external electrode via connection part 110 formed integrally with the external electrode 102a.
  • the external electrode via connection portion 110 is connected in a state of being integrally formed with the external electrode 102a.
  • FIG. 19A is a schematic view of the electronic component of FIG. Further, the cross-sectional drawing force at arrows 112R and 112S in FIG. 19A corresponds to FIG. 19B and FIG. 19C.
  • the external electrode via connection portion 110 formed on the external electrode 102a side is connected to the coil wiring 100 through a plurality of vias 106a formed in parallel. This parallel connection will be described in detail with reference to FIG.
  • FIG. 20A is a schematic diagram for explaining a state in which the upper surface force is also seen through the sample of FIG. Then, cross-sectional views taken along arrows 112T, 112U, and 112V in FIG. 20A are shown in FIGS. 20B, 20C, and 20D, respectively.
  • FIG. 20D the end of the coil wiring 100 in which the three-dimensional coil pattern is formed is connected to the via 106a. Then, after being continuous with the via 106a, the coil wiring 100, the via 106a, and the coil wiring 100, the bifurcated via the coil wiring 100 is finally connected to the plurality of vias 106.
  • the coil wiring 100 is preferably an island-like independent pattern.
  • the plurality of vias 106a are connected to one external electrode via connection portion 110 at a plurality of locations.
  • the external electrode via connection portion 110 is connected to the external electrode 102a as an integral part.
  • FIG. 21A is a perspective view of the electronic component 207
  • FIG. 21B is a cross-sectional view of a predetermined portion.
  • FIG. 21A a cross-sectional view taken along a plane including the arrow 112W corresponds to FIG. 21B.
  • the coil wiring 100 is formed in a spiral shape (or a curved shape), and a three-dimensional coil pattern is formed through a via 106 formed at a predetermined position.
  • One end (the right side of FIG. 21A) of the coil wiring 100 is connected to the external electrode via connection portion 110 through a plurality of vias 106a formed in layers, and is connected to the external electrode 102a.
  • the other end of the coil pattern (on the left side of Fig. 21A) is a three-dimensional coil pattern formed by alternately connecting coil wiring 100 and via 106b, and then external electrode 102b at the lowermost wiring portion in Fig. 21B. Connected directly to.
  • the three-dimensional coil pattern composed of the coil wiring 100 and the via 106 is entirely covered and protected by the protection unit 104.
  • the protrusion 108 is wedge-shaped provided on the protective part 104 side of the external electrode 102, and increases the bonding strength between the external electrode 102 and the protective part 104.
  • FIG. 21B is a cross-sectional view of a plane including arrow 112W in FIG. 21A.
  • FIG. 21B shows that the external electrode via connection 110 is curved in an S shape. By curving the external electrode via connection portion 110 in this way, damage when an external force is applied can be suppressed.
  • the external electrode via connection portion 110 having such a shape is included in the adhesion reinforcing structure of the present invention.
  • the electronic component 207 has an adhesion strengthening structure represented by a plurality of wedge-shaped projections 108 and the like on the inner surface of the external electrode 102a and in contact with the protective portion 104.
  • the contact strength or connection strength is increased.
  • the external electrode via connection portion 110 may be formed with a protrusion 109 or a recess 114, or may have a bifurcated shape (FIG. 20D, etc.). In this way, the resistance to external forces can be increased. Even if the external electrode via connection portion 110 and the like have a complicated pattern, the external electrode via connection portion 110 and the external electrode 102a and the like can be manufactured integrally with each other, so that manufacturing problems hardly occur. In addition, the conductor portion made of metal is integrally formed without joints, so that sufficient strength against external force can be secured.
  • FIG. 22A to 22C are cross-sectional views in the other direction of the electronic component in the fourth embodiment.
  • 22A shows the electronic component of FIG. FIG.
  • cross-sectional views taken along arrows 112X and 112Y in FIG. 22A correspond to FIGS. 22B and 22C.
  • the curved external electrode via connection portion 110 formed on the external electrode 102a side from FIG. 22B is connected to the coil wiring 100 through the via 106a. Furthermore, the external electrode via connection portion 110 formed on the external electrode 102a side from FIG. 22C is connected to the coil wiring 100 via the via 106a in FIG. 22B, and the coil wiring 100 is connected to the via 106b, and this via 106b is connected to the coil 106a. Connected to wiring 100. The coil wiring 100 is combined with the via 106b to form a predetermined three-dimensional coil pattern, and is connected to the external electrode 102b. In the seventh embodiment, since the external electrode via connection portion 110 is curved in this way, the line length of the external electrode via connection portion 110 can be increased up to the connection portion between the external electrode 102a and the via 106. The stress concentration against it can be reduced.
  • FIG. 23A is a schematic diagram for explaining a state in which the upper surface force is also seen through the sample of FIG. Sectional views taken along arrows 113A, 113B, and 113C in FIG. 23A are shown in FIGS. 23B, 23C, and 23D, respectively. From Fig. 23C and Fig. 23D, it can be seen that the outer electrode via connection ⁇ 110 force S-shape is drawn. By using such a structure, the terminal strength of electronic components can be increased. Therefore, the external electrode via connection portion 110 having such a shape is included in the adhesion reinforcing structure of the present invention.
  • FIG. 24A is a perspective view of electronic component 208 according to Embodiment 8 of the present invention
  • FIG. 24B is a cross-sectional view of a predetermined portion.
  • a cross-sectional view in a plane including an arrow 113D corresponds to FIG. 24B.
  • the connection between the external electrode via connection part 110 and the coil wiring 100 is performed at a plurality of locations, and the via connection part of the external electrode via connection part is thicker (or protruded or substantially spherical). )
  • the difference between FIG. 24 and FIG. 25 is the difference in the shape of the external electrode via connection portion 110 and the direction of the plurality of vias 106. In this way, various shapes can be achieved by devising the shape of the external electrode via connection part 110 and the via 106. Being able to deal with electronic parts is a matter of course!
  • the adhesion reinforcing structure embedded in the protection unit 104 the substrate that has been a component of the conventional electronic component can be removed, so that the height of the electronic component can be reduced.
  • the protrusion 108 may be formed on the portion of the external electrode 102 embedded in the protective portion 104, or the protrusion 108 a may be formed on the portion of the coil wiring 100 embedded in the protective portion 104. Also good.
  • the coil wiring 100 may be connected to the external electrode through the external electrode via connection part 110 in the protection part 104.
  • an adhesion strengthening structure can be formed in the external electrode via connection portion or the connection portion between the external electrode via connection portion and the external electrode.
  • the coil wiring 100 can be a three-dimensional coil in which a plurality of coil wirings 100 formed in different layers are electrically connected by a plurality of vias 106.
  • the external appearance of the electronic component is a substantially rectangular parallelepiped, and the external electrodes are exposed from the protective portion on two or more surfaces and four or less surfaces of the substantially rectangular parallelepiped. Can be used.
  • the coil portion formed in the protection portion 104 is connected to the sub-side surface of the external electrode in the protection portion 104, so that an external force applied to the external electrode is applied to the coil portion. It can be difficult to tell.
  • one end of the coil wiring 100 forming the coil of the three-dimensional coil including the plurality of coil wirings 100 and the plurality of vias 106 formed in the protection unit 104 is connected to the via 106 and the external electrode via.
  • the remaining one end of the coil wiring 100 is connected to the sub-side surface of the second external electrode, and is connected to the first external electrode via the first external electrode. But it can respond.
  • the formation position force in the planar direction of the electronic component is assumed to be connected to the coil wiring 100 while being displaced alternately to form a three-dimensional coil, so that an external force is applied to the coil wiring 100 through the via 106 portion. Can be difficult to communicate.
  • the plurality of vias 106 are connected to the coil wiring 100 on substantially the same vertical line, that is, at substantially the same position in the plane direction.
  • a coil portion is formed in a three-dimensional manner using a plurality of vias 106 having different sizes, diameters, or shapes of at least adjacent vias 106, so that an external force is transmitted through the vias 106.
  • Coil wiring 100 can be difficult to be transmitted.
  • the coil wiring 100 is branched into a plurality of portions inside the resin, and each branch end is connected to the external electrode via connection portion 110 via the plurality of vias 106. External force can be hardly transmitted to the coil wiring 100 through the via 106 part. For example, in FIG. 20D, the coil wiring 100 branches to the via 106a.
  • the coil wiring 100 may have a curved portion at a portion. It is assumed that the curved part is formed as an integral object on the same plane as the external electrode 102 in a bent state with an angle of 30 degrees or more or a half turn or more, so that external force is directly transmitted to the coil wiring 100. "it can. Note that the curved portion includes a curved state.
  • the adhesion reinforcing structure is the protrusion 108 or the depression 114, and it is assumed that one or more or one or more are formed, so that external force can be uniformly distributed throughout the protective part 104 by the adhesion reinforcing structure.
  • an adhesion strengthening structure physical adhesion reinforcement (for example, a bite effect by a wedge shape typified by the protrusion 108), a contact layer between the protective layer made of grease and the external electrode 102 or the external electrode via connection part, etc.
  • An anchor effect or the like due to an increase in the thickness of the film can be obtained.
  • the resin is a metal mainly composed of copper that is formed by fitting the coil wiring 100, which is preferable to the photosensitive resin, the resistance value of the coil wiring 100 can be reduced. The characteristics of can be improved.
  • the characteristics of the electronic component can be improved by assuming that the other surface has a plurality of layers of metal.
  • the resistance value of the coil wiring 100 can be kept small within a limited area.
  • the connection between the external electrode via connection part 110 and the external electrode 102 is achieved. Can be stabilized.
  • the external electrode via connection part 110 is formed with an adhesion strengthening structure formed of one or more or one or more protrusions 108 or depressions 114, so that an external electrode via connection and an adhesion prevention structure are formed. Through this, external force can be distributed throughout the protection unit 104.
  • a protective part made of photosensitive resin is formed by repeating a process of forming a predetermined recess with photosensitive resin, a process of covering the recess and above with metal, and a process of removing unnecessary metal parts a predetermined number of times. Since 104, the external electrode 102, and the coil wiring 100 can be integrally formed, a highly accurate electronic component can be manufactured at low cost.
  • the electronic component and the manufacturing method thereof according to the present invention can be reduced in height because no substrate is used, and the cross-sectional area can be increased even with fine wiring. It can be applied to components such as inductors, and the connection strength between external electrodes and wiring can be increased, so it is possible to provide highly reliable electronic components even after mounting, and the compactness of various portable devices And high performance.

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Abstract

 樹脂よりなる保護部に埋め込まれてその一部が露出する外部電極等に、密着強化構造を導入した電子部品である。外部電極を介して外力が加えられた場合でも、その外力を密着強化構造によって保護部との結合部全体に広く分散させることができ、外力の配線への影響が抑えられることにより、従来の電子部品の構成要素の一つであった基板を省くことができ、その基板分だけ電子部品の低背化を実現することができる。

Description

明 細 書
電子部品及びその製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、各種携帯電話、携帯端末等に用いられる電子部品及びその製造方法 に関する。
背景技術
[0002] 従来の電子部品は、例えば、特開平 9— 270355号公報に開示されているように基 板の上に形成されて!、た。
[0003] 図 26を用いて、従来の電子部品について、平面コイルを例にして説明する。図 26 は平面コイルの斜視図であり、アルミナ基板等の基板 2の上には、コイル状、もしくは 螺旋状、の配線 4が形成され、そしてモールド榭脂 6で保護されている。また外部電 極 8は、配線 4の両端に接続されている。そして外部電極 8を介して、プリント配線基 板の上に実装される。一方、実装された後の電子部品には、所定の実装強度が要求 される。従来の電子部品は、その構成要素として基板 2を用いることにより、基板 2を 核として、外部電極 8や配線 4、モールド榭脂 6が取り付けられている。このようにして 機器の信頼性ゃ耐衝撃性を高めて ヽた。
[0004] 図 26の電子部品の場合、外力は外部電極 8を介して部品内部に伝えられることに なるが、基板 2の強度を充分に高くしておくことで、その外力を基板 2側で吸収できる ため、外力の部品内部、及び配線 4への影響を抑えられる。
[0005] 一方、機器側力も電子部品側には低背化の要求がある。そのため従来は、基板の 厚みを薄くすることで、低背化の要求に対応してきたが、基板を使う以上、部品の低 背化に限界があった。
[0006] すなわち、従来の電子部品では、所定の実装強度を得るために基板 2を用いてい たため、基板 2の厚みが全体の厚みに影響を与えてしまい、部品の軽薄短小の-一 ズに対しては対応しきれな 、と 、う課題を有して 、た。
発明の開示
[0007] 本発明は従来の課題を解決するものであり、電子部品の構成要素カゝら基板を省く ことで、電子部品の更なる低背化を実現する電子部品を提供することを目的とする。
[0008] 本発明の電子部品は、基板を用いる代わりに密着強化構造を用いる。従来は電子 部品に加わる外力を基板で吸収していたのに対し、本願発明の密着強化構造によつ て、外力が榭脂よりなる保護部全体に広く満遍なく拡散分散されるため、コイル部へ 直接外力が伝わることを抑制することが出来る。
[0009] 本発明の電子部品及びその製造方法は、電子部品の実装強度を損なうことなく低 背化することが可能である。
図面の簡単な説明
[0010] [図 1A]図 1Aは本発明の実施の形態 1における電子部品について説明する図である
[図 1B]図 1Bは本発明の実施の形態 1における電子部品について説明する図である
[図 1C]図 1Cは本発明の実施の形態 1における電子部品について説明する図である
[図 2A]図 2Aは実施の形態 1における電子部品の構造について説明する図である。
[図 2B]図 2Bは実施の形態 1における電子部品の構造について説明する図である。
[図 2C]図 2Cは実施の形態 1における電子部品の構造について説明する図である。
[図 3A]図 3Aは実施の形態 1を詳しく説明する模式図である。
[図 3B]図 3Bは実施の形態 1を詳しく説明する模式図である。
[図 3C]図 3Cは実施の形態 1を詳しく説明する模式図である。
[図 3D]図 3Dは実施の形態 1を詳しく説明する模式図である。
[図 4A]図 4Aは外部電極ビア接続を用いな 、場合の様子を示す模式図である。
[図 4B]図 4Bは外部電極ビア接続を用いな 、場合の様子を示す模式図である。
[図 5A]図 5Aは外部電極ビア接続部を示す模式図である。
[図 5B]図 5Bは外部電極ビア接続部を示す模式図である。
[図 6A]図 6Aは外部電極と配線の接続位置について説明する模式図である。
[図 6B]図 6Bは外部電極と配線の接続位置について説明する模式図である。
[図 7]図 7は実施の形態 2における電子部品について説明する模式図である。 [図 8A]図 8Aは実施の形態 3におけるセミアディティブ方法で基板上に配線を作製す る様子を説明する断面図である。
[図 8B]図 8Bは実施の形態 3におけるセミアディティブ方法で基板上に配線を作製す る様子を説明する断面図である。
[図 8C]図 8Cは実施の形態 3におけるセミアディティブ方法で基板上に配線を作製す る様子を説明する断面図である。
[図 8D]図 8Dは実施の形態 3におけるセミアディティブ方法で基板上に配線を作製す る様子を説明する断面図である。
[図 9A]図 9Aは実施の形態 3におけるセミアディティブ方法で基板上に配線を作製す る様子を説明する断面図である。
[図 9B]図 9Bは実施の形態 3におけるセミアディティブ方法で基板上に配線を作製す る様子を説明する断面図である。
[図 9C]図 9Cは実施の形態 3におけるセミアディティブ方法で基板上に配線を作製す る様子を説明する断面図である。
圆 10A]図 10Aは本発明の実施の形態 4の電子部品の製造方法について説明する 断面図である。
圆 10B]図 10Bは本発明の実施の形態 4の電子部品の製造方法について説明する 断面図である。
圆 10C]図 10Cは本発明の実施の形態 4の電子部品の製造方法について説明する 断面図である。
圆 11A]図 11Aは本発明の実施の形態 4の電子部品の製造方法について説明する 断面図である。
圆 11B]図 11Bは本発明の実施の形態 4の電子部品の製造方法について説明する 断面図である。
圆 12A]図 12Aは本発明の実施の形態 4の電子部品の製造方法について説明する 断面図である。
圆 12B]図 12Bは本発明の実施の形態 4の電子部品の製造方法について説明する 断面図である。 圆 13A]図 13Aは本発明の実施の形態 4の電子部品の製造方法について説明する 断面図である。
圆 13B]図 13Bは本発明の実施の形態 4の電子部品の製造方法について説明する 断面図である。
圆 14]図 14は本発明の実施の形態 4の電子部品の製造方法について説明する断面 図である。
圆 15A]図 15Aは実施の形態 5を説明する模式図である。
圆 15B]図 15Bは実施の形態 5を説明する模式図である。
圆 16A]図 16Aは実施の形態 5を説明する模式図である。
圆 16B]図 16Bは実施の形態 5を説明する模式図である。
圆 16C]図 16Cは実施の形態 5を説明する模式図である。
圆 17A]図 17Aは実施の形態 5を説明する模式図である。
圆 17B]図 17Bは実施の形態 5を説明する模式図である。
圆 17C]図 17Cは実施の形態 5を説明する模式図である。
圆 17D]図 17Dは実施の形態 5を説明する模式図である。
圆 18A]図 18Aは実施の形態 6を説明する模式図である。
圆 18B]図 18Bは実施の形態 6を説明する模式図である。
圆 19A]図 19Aは実施の形態 6を説明する模式図である。
圆 19B]図 19Bは実施の形態 6を説明する模式図である。
圆 19C]図 19Cは実施の形態 6を説明する模式図である。
圆 20A]図 20Aは実施の形態 6を説明する模式図である。
圆 20B]図 20Bは実施の形態 6を説明する模式図である。
圆 20C]図 20Cは実施の形態 6を説明する模式図である。
圆 20D]図 20Dは実施の形態 6を説明する模式図である。
圆 21A]図 21Aは実施の形態 7を説明する模式図である。
圆 21B]図 21Bは実施の形態 7を説明する模式図である。
圆 22A]図 22Aは実施の形態 7を説明する模式図である。
圆 22B]図 22Bは実施の形態 7を説明する模式図である。 圆 22C]図 22Cは実施の形態 7を説明する模式図である。 圆 23A]図 23Aは実施の形態 7を説明する模式図である。 圆 23B]図 23Bは実施の形態 7を説明する模式図である。 圆 23C]図 23Cは実施の形態 7を説明する模式図である。 圆 23D]図 23Dは実施の形態 7を説明する模式図である。 圆 24A]図 24Aは実施の形態 8を説明する模式図である。 圆 24B]図 24Bは実施の形態 8を説明する模式図である。 圆 25]図 25は実施の形態 8を説明する模式図である。
[図 26]図 26は平面コイルの斜視図である。
符号の説明
100 コイル配線
102 外部電極
102a 外部電極 (第 1の外部電極)
102b 外部電極 (第 2の外部電極)
104 保護部
106 ビア
108, 109 突起
110 外部電極ビア接続部
112, 113 矢印
114 窪み
116 下地榭脂
118 めっき用電極
120 レジストパターン
122 配線
124 矢印
126 点線
130 下地電極
132 金属 134 光
136 マスク
138 遮光部
140 未硬化感光性レジスト
142 孔
201, 202, 205, 206, 207, 208 電子部品
発明を実施するための最良の形態
[0012] 以下、図を用いて各実施の形態を具体的に説明する。なお、例えば、図 1A、 1B、 1Cを包括して表現する場合には図 1と記載する。図 1以外の図につ 、ても同様の包 括的表現を用いることがある。また、例えば、外部電極 102aおよび 102bを包括して 表現する場合には、外部電極 102と記載する。外部電極 102以外の符号についても 同様の包括的表現を用いる場合がある。ここで、外部電極 102aは第 1の外部電極に 相当し、外部電極 102bは第 2の外部電極に相当する。第 1の外部電極および第 2の 外部電極は、それぞれ、半田等を介して、配線基板に形成された配線などに接続さ れ、実装される。
[0013] (実施の形態 1)
以下、本発明の実施の形態 1における電子部品の構造について、図面を参照しな 力 説明する。図 1は本発明の実施の形態における電子部品について説明する図で ある。
[0014] 図 1Aは本発明の実施の形態 1における電子部品の斜視図、図 1B、図 1Cは所定 部分 (矢印 112A、 112Bで示す面における)の断面図である。
[0015] 図 1において、電子部品 201はコイル配線 100、外部電極部 102を有し、それらが 榭脂からなる保護部 104で覆われている。電子部品 201はさらに、ビア 106aおよび 1 06b、突起 108、外部電極ビア接続部 110、および窪み 114を有する。ここで、ビアと は導電材料が充填された孔をいう。また、保護部を構成する榭脂は、電気絶縁性で、 形態保持性を有することが求められる。例えば、エポキシ榭脂、不飽和ポリエステル 榭脂、アクリル榭脂などの架橋型榭脂を用いることが出来る。
[0016] このように実施の形態 1の電子部品 201は、榭脂よりなる保護部 104と、保護部 104 の内部に形成されたコイル配線 100やビア 106a等カゝらなるコイル部と、保護部 104 より一部が露出する外部電極 102a、 102bを有する電子部品である。電子部品 201 には、外部電極 102a、 102bが保護部 104に埋め込まれた部分に、密着強化構造と して機能する、突起 108や外部電極ビア接続部 110が形成されて 、る。
[0017] 以下、更に具体的に説明する。
[0018] 図 1 Aにおいて、コイル部の一部分を構成するコイル配線 100は螺旋状、曲線状、 または円弧状に形成されており、所定位置に形成されたビア 106aによって複数のコ ィル配線 100が接続され、保護部 104の内部で 3次元的なコイルパターンが形成さ れている。そして、コイル配線 100の一端(図 1Aの右側端面)は、略同一直線上の位 置に形成された複数個のビア 106aを介して、外部電極ビア接続部 110に接続される ことにより、外部電極 102aに接続されている。
[0019] またコイルパターンの他の一端(図 1Aの左側端面)は、コイル配線 100とビア 106b が交互に接続されて 3次元的なコイルパターンを形成した後、外部電極 102bの側面 に、内側 (保護部 104の側)から直接、接続する。またコイル配線 100とビア 106bか らなる 3次元的なコイルパターンは、共に保護部 104で覆われ外部から保護される。 また突起 108は、外部電極 102の保護部 104側に例えば楔状に形成されており、外 部電極 102a、 102bと保護部 104の結合強度を高めることが出来る。この理由により 、突起 108が密着強化構造に含まれる。
[0020] 図 1Bは、図 1Aの矢印 112Aを含む面で電子部品 201を切断した状態における断 面図である。図 1Bに示すように外部電極 102aの内側で保護部 104と接する面に、 複数個の楔形の突起 108を形成することで接続強度を高めている。また外部電極ビ ァ接続部 110には窪み 114が設けられており、この窪み 114によって引抜きの外力 に対する強度が高められる。従って、窪み 114は密着強化構造に含まれる。なお後 述するようにこれらの部分を一体物として形成することで、更に高強度化が可能とな る。
[0021] また図 1Bにおいて、外部電極 102bと内部コイル配線 100を直接、接続する様子を 示す。実施の形態 1では、外部電極 102bと内部コイル配線 100との接続は、コイル 配線 100の最下層で行っている力 特に最下層に限定する必要はない。図 1Bに示 すように、外部電極 102bとコイル配線 100を直接接続する場合は、主側面 201Aで はなくて、副側面 201Bや副側面 201Cで行うことが望ましい。図 1Bでは副側面 201 Bで外部電極 102bとコイル配線 100とが接続されている。図 1Bにおいて、主側面 20 1Aとは、電子部品 201の短辺に相当する側面であり、副側面 201Bとは電子部品 20 1の長辺に相当する側面である。外部電極 102a及び 102bは短辺の全長にわたって 形成されており、かつ、長辺の一部に形成されている。
[0022] ここで主側面 201Aは、部品を半田実装した際に主となるフィレット(半田濡れ部分) を形成する部分である。この主側面 201Aは、実装後に引張りや圧縮の力が力かりや すい部分である。一方、副側面 201Bや副側面 201Cは、半田実装でフィレットを形 成するが、殆ど力がかからない面である。外部電極 102bに外力が力かった場合でも 、副側面 201Bや副側面 201Cには、ベクトル的に殆ど外力が力からないため、内部 コイル配線 100を副側面 201Bや副側面 201Cの内側力も接続することでコイル配線 100への外力からの影響を抑えられる。
[0023] 図 1Cは、図 1Aの矢印 112Bを含む平面で電子部品 201を切断した場合における 断面図である。図 1Cに示すように、外部電極 102の下部、つまり半田に濡れる部分 または外部に露出する部分は単純な構成である。このような構成にすることで、一般 的なチップ部品の実装で広く用いられている実装方法、実装機、実装用部材等をそ のまま転用できる。
[0024] このように実施の形態 1の電子部品 201は、電子部品の露出部(あるいは外観)は、 従来のチップ部品と同様であるが、その内部構造 (特に導電部分と榭脂部分の接合 部分)に特徴を有している。
[0025] なお図 1Bにおいて、外部電極 102bとコイル配線 100は同一平面上に同一物、も しくは一体物として形成することで、つなぎ目が無ぐ強度アップと工数削減が可能と なる。また同様に外部電極 102aと外部電極ビア接続部 110等も同一平面に同一物( もしくは一体物)として形成することで、強度アップと工数削減が可能となる。
[0026] 図 2は実施の形態 1における電子部品 201の構造について説明する図である。図 2 Aは、図 1の電子部品 201を上面力も透視的に見た様子を説明する模式図である。
[0027] 図 2Aより、複数のコイル配線 100がビア 106bを介して 3次元的なコイルを形成して いることが分かる。コイル配線 100の一端はビア 106aを介して外部電極ビア接続部 1 10に接続され、外部電極ビア接続部 110と外部電極 102aの間には窪み 114が設け られている。なお実施の形態 2で説明するように、外部電極ビア接続部 110と外部電 極 102aを同時に、あるいは一体物として、作製してもよい。一体物にするほうが、外 部電極ビア接続部 110と外部電極 102aの間に窪み 114を形成しても強度的な問題 が発生し難い。
[0028] 図 2Bは図 2Aの矢印 112Cにおける断面図である。図 2Bより実施の形態 1の電子 部品の側面は、保護部 104と外部電極 102a、 102bから構成された単純構造である ことが判る。このように外部構造、特に外部に露出する部分、を単純化することで、一 般的なチップ部品の実装で広く用いられている実装方法、実装機、実装用部材等を そのまま転用できる。
[0029] 図 2B、図 1Cより、外部電極 102a、 102bは下部及び側面に形成されていることが 判る。このように外部電極 102a、 102bを下部と側面の両方に形成することで、半田 に対する濡れ面積、もしくはフィレットの形成部分、を増加できるため、実装強度を高 めることができる。このように電子部品の外観を略長方形とし、一つの外部電極は略 直方体の 2面以上 4面以下で榭脂より露出することが望ましい。なお直方体は全部で 6面ある。ここで露出面が 1面の場合、実装性や実装強度に影響が出る場合がある。 また 5面以上の場合、外部電極が大きくなりすぎてコイル等の特性に影響を与えたり 、小型化に影響を与える可能性がある。
[0030] 図 2Cは図 2Aの矢印 112Dにおける断面図である。図 2Cよりコイル配線 100は平 面的に形成され、平面的パターンとして形成されたコイル配線 100がビア 106bを介 して接続され 3次元的なコイル配線を形成していることが判る。
[0031] なお図 2Bにおいて、右側のビア 106aと島状のコイル配線 100とを交互に重ね合 わせて接続することで、接続部分の太さ、もしくは断面積、を変化させている。つまり、 コイル配線 100は接続方向に対して太さが変化する接続部分を介して外部電極ビア 接続部 110に接続されている。すなわち、ビア 106aに重ねて、それより面積の広いコ ィル配線 100が接続され、そのコイル配線 100にさらにビア 106aを重ねて接続する ように構成している。この積み重ねは所望の段数で形成することが出来る。なお、この とき、ビア 106aに挟まれるコイル配線 100は、ビア 106aと相似した形状でかつ面積 を大きくした、いわゆる島状の形状であってもよい。このような構成にすることで、引張 りの力が力かったとしても、ビア 106aが抜け落ちにくくなり、その強度を高められる。
[0032] なお図 1Aではビア 106aは複数個が略同一直線上に形成されて外部電極ビア接 続部 110に接続されており、一方、図 2Cではビア 106aとコイル配線 100が交互に形 成されて外部電極ビア接続部 110に接続されて 、るが、どちらの形状であっても良!ヽ 。コイル配線 100の大きさが一定の大きさより小さくなれば、ビアとして機能している。
[0033] また図 2Cにおいて、左側のビア 106bを介して、各層のコイル配線 100が 3次元的 なコイルパターンを形成している。図 2Cに示すようにビア 106bの形成位置を互いに 少しずらして形成することで、一平面当たりのコイルパターンのターン数、ターン角度 、あるいは線路長を稼ぐことができる。更に、例えば、引張り力などの外力に対する強 度アップが可能となる。
[0034] 図 3は実施の形態 1を詳しく説明する模式図である。
[0035] 図 3Aにおける矢印 112E、 112F、 112Gにおける断面図力 それぞれ図 3B、図 3 C、図 3Dに相当する。図 3B、図 3Cより実施の形態 1におけるコイルの中央部は単純 な 3次元的なコイルパターンを形成して!/、ることが判る。このような単純なコイルパター ンを形成することで、優れた磁気回路特性を得ることができる。また図 3Dに示すよう に、コイル配線 100の一端は、ビア 106aとコイル配線 100が交互に複数個ずつ重な り合った後、外部電極ビア接続部 110につながっている。既に説明したように、ビア 1 06aとコイル配線 100を、互いに太さ、形状、または断面積、を変化させることで、引 張り強度に対する強度を高めることが出来る。
[0036] 図 4〜図 6を用いて実施の形態 1についてさらに詳しく説明する。
[0037] 図 4Aは外部電極ビア接続を用いない場合の様子を示す模式図である。図 4Bは図 4Aの矢印 112Hを含む面における断面図である。図 4において、外部電極 102の底 面に直接、ビア 106を形成している。なお図 4において、コイル等を形成する配線パ ターンは図示していない。
[0038] 図 5は図 1〜図 3に示した外部電極ビア接続部を示す模式図であり、ビア 106は外 部電極ビア接続部 110を介して外部電極 102に接続されて 、る。なお図 5にお 、て コイル配線 100は図示を省略している。また、図 5Bは、図 5Aの矢印 1121を含む平 面で切断した断面図である。
[0039] また図 6は図 1Bで説明した外部電極と配線の接続位置について説明する模式図 であり、電子部品の外部電極 102の副側面側にコイル配線 100が直接、接続されて いる様子を示す模式図である。なお図 6において、他の外部電極や配線、ビア等の 図示は省略している。また、図 6Bは、図 6Aの矢印 112Jを含む平面で切断した断面 図である。
[0040] 次に、これらの各構造の電子部品についてその強度を測定した。
[0041] まず図 4、図 5について比較した。最初に、図 4のようにビア 106と外部電極 102を 直接接続したサンプルを 100個試作した。これらのサンプルは、図 3Dのビア 106を 下方向に伸ばして、そのまま外部電極 102aに接続したサンプルである。試作したサ ンプルの実装強度を測定した力 要求されるスペックより 30〜50%弱い力で断線等 の不具合が発生した。そこでこの断線箇所を解析すると、多くはビア 106と外部電極 102等の界面で剥離して 、ることが判った。
[0042] 次に、図 5で示す、外部電極ビア接続部 110を設けた構造のサンプル (n= 100個) を試作して上記と同様の方法で実装強度を観察したところ、不具合は発生せず所定 の強度スペックを満たした。図 5に示すように外部電極ビア接続部 110を介在させる ことで、外部電極ビア接続部 110を一種のバッファ一として機能させられることが判る 。このように基板 2を使わずとも、外部電極ビア接続部 110を用いることで所定の実装 強度が得られる電子部品を製造できることが判る。また基板 2を使わないため、より部 品の低背化が可能となるのは 、うまでもな 、。
[0043] また、図 6は、外部電極 102の副側面にコイル配線 100を接続した例である。このよ うに副側面の外部電極 102にコイル配線 100を接続することで、外部電極に印加さ れた外力の影響を抑えられる。つまり図 6の構造とすることで、半田付けされた後、外 力が外部電極 102にかかっても、主な外力は主側面側に形成された外部電極 102 にかかり、副側面および、副側面に接続されたコイル配線 100には殆ど影響を与え ない。これに対し、外力が捻り方向の力である場合には、副側面にも外力の影響が 発生する可能性も考えられる力 本発明のような超小型の電子部品の場合、モーメン ト的にも実装構造的にも捻りの力が外力として力かることはな 、。
[0044] このように、コイル配線 100を直接に外部電極 102の副側面に接続する密着強化 構造とすることで、その実装強度を高められる。また基板を使わない分、部品の低背 化が可能である。また、外部電極ビア接続部 110と外部電極 102を同一平面上に一 体物として形成してもよい。
[0045] (実施の形態 2)
次に実施の形態 2について、図面を用いて説明する。図 7は、実施の形態 2におけ る電子部品 202について説明する模式図である。実施の形態 1と実施の形態 2の違 いは、窪み 114の有無である。図 1B、図 2A、図 3Aにおいて、外部電極ビア接続部 110に設けられている窪み 114力 図 7に示す電子部品 202には形成されていない o外部電極ビア接続部 110は外部電極 102aに対して略垂直に形成されており、さら にその接続部分には、実施の形態 1の窪み 114に代えて、円弧が形成されている。 なお、円弧以外であっても、滑らかな曲線であり、外部電極ビア接続部 110と外部電 極 102aの接続部分に所定の曲率が形成されて!ヽれば良!、。
[0046] そして外部電極 102aとの接続部分に一定の曲率 (R)を設けることで、外部電極 10 2aとの接続強度を高められる。このように円弧等を形成することで、外部電極ビア接 続部 110と外部電極 102aの接続部への応力集中を防止できるため、これらの部分 での切断強度を高められる。
[0047] 本実施の形態 2では、外部電極 102aとコイル配線 100の接続部分に外部電極ビア 接続部 110を設け、外部電極ビア接続部 110を密着強化構造とすることで、電子部 品の低背化が可能となる。
[0048] (実施の形態 3)
以下、本発明の実施の形態 3として、本発明の電子部品について図面を参照しな がら説明する。
[0049] 図 8〜図 9は、実施の形態 3における本発明の製造方法について説明する断面図 であり、配線の製造方法としてセミアディティブ方法を使った場合にっ ヽて説明する。 図 8〜図 9には、下地榭脂 116、めっき用電極 118、レジストパターン 120、および配 線 122が示されている。 [0050] 図 8Aにおいて、下地榭脂 116上に、めっき用電極 118が薄膜法や無電解めつき 等を用いて形成されている。次に図 8Bに示すように、めっき用電極 118の上に、フォ トリソ法によってレジストパターン 120を形成する。そして、図 8Cに示すように、めっき 用電極 118の上のレジストパターン 120が形成されて!ヽな 、部分(めっき用電極 118 が露出した部分)に、電気めつきで配線 122を形成する。その後、図 8Dに示すように レジストパターン 120を除去する。しかし図 8Dの状態では、複数の配線 122の間は、 めっき用電極 118によって電気的に接続されている。次に図 9を用いて、配線間の絶 縁処理について説明する。
[0051] 図 9は複数の配線間を絶縁処理する様子を説明する断面図である。
[0052] 図 9Aに示すように、まず図 8Dのサンプルを所定のエッチング液に浸漬し、配線 12 2及びめつき用電極 118を白抜き矢印 124の方向に少しずつエッチングする。なお 図 9Aにお!/ヽて、エッチング液は図示して!/ヽな ヽ。
[0053] 図 9Bは、配線 122やめつき用電極 118がエッチングされる途中の様子を示す。点 線 126はエッチングされる前の状態を示す。すなわち、図 9Aでの配線 122は下地導 電膜の厚みや、エッチング前の厚みを示す。なお図 9Bの状態では、まだ配線 122の 間にめつき用電極 118が残っているため、配線 122の間は絶縁されていない。図 9C はエッチングが終了した状態を示す断面図である。複数の配線 122の間にはめつき 用電極 118が残って 、な 、ため、配線 122間が絶縁されて 、る。
[0054] (実施の形態 4)
以下、本発明の実施の形態 4として、本発明の製造方法について説明する。電子 部品の場合、用途によっては更に高い特性、例えば高い Q値が望まれる場合がある 。ここで、 Q値(Quality factor)は高い方が望ましい。こうした場合、実施の形態 3 の方法では十分でない場合も考えられる。こうした用途には、実施の形態 4で説明す る配線の形成方法を用いることで、配線 122の膜厚や断面積を大きくできるため、電 子部品の特性を高められる。
[0055] 図 10〜図 14は本発明の電子部品の製造方法について説明する断面図である。図 10〜図 14【こお!ヽて、下地樹月旨 116、下地電極 130、金属 132、光 134、マスク 136 、遮光部 138、未硬ィ匕感光性レジスト 140、および孔 142が示されている。 [0056] まず図 10Aに示すように、下地榭脂 116の上に、レジストパターン 120よりなる所定 パターンを形成する。こうして榭脂で凹状のパターンを形成する。次に図 10Bに示す ように、下地榭脂 116及びレジストパターン 120を覆うように、下地電極 130を形成す る。そして、図 10Cに示すように、下地電極 130の導電性を利用して、電気めつき等 の方法で、金属 132を形成する。次に金属 132の余分な部分を研磨によって除去す ることで、図 11Aに示すような形状とする。図 11Aに示すように表面を平滑ィ匕した後、 未硬化感光性レジスト 140を所定厚みで塗付する。なお、この工程は、図示を省略 する。
[0057] 次に図 11Bに示すようにして、未硬ィ匕感光性レジスト 140を露光する。図 11Bにお いて、レジストパターン 120、下地電極 130、金属 132の上には、未硬化感光性レジ スト 140が形成されて 、る。そして露光装置(図 11には図示して!/、な 、)から照射さ れた光 134力 マスク 136を介して、未硬ィ匕感光性レジスト 140に照射され、未硬化 感光性レジスト 140を硬化させる。照射された光 134を白抜きの矢印で示す。このと きマスク 136の遮光部 138で遮光された部分の未硬ィ匕感光性レジスト 140には光 13 4が照射されな 、ため、そのまま未硬化の状態で残る。
[0058] 次に感光性榭脂を現像処理し図 12Aの状態を形成する。ここで図 11Bにおける露 光された未硬化感光性レジスト 140は硬化して、図 12Aではレジストパターン 120と なる。一方、遮光部 138部分の未硬化の感光性榭脂は除去され、図 12Aでは孔 14 2を形成している。こうして感光性榭脂を塗布、露光、現像処理を複数回繰り返すこと で、図 12Bに示すような形状を形成する。
[0059] 次に図 13Aに示すように、レジストパターン 120ゃ孔 142を覆うように、もしくは埋め るように、下地電極 130を形成し、下地電極 130の導電性を利用して、図 13Bに示す ように、金属 132を析出させる。そして余分な金属 132を研磨等で除去することで、図 14に示すような形状を形成できる。
[0060] こうして図 10から図 14で説明した工程を必要回数繰り返すことで、図 1で示したよう な電子部品を作製できる。なお下地榭脂 116として感光性榭脂を使うことができる。こ のように感光性榭脂を使うことで、アルミナ基板等の基板を使うことなく配線を 3次元 的形成した電子部品を、基板を使用することなぐ形成できる。また図 1におけるコィ ル配線 100、外部電極 102、ビア 106を一括で形成できる。
[0061] なお下地電極 130として、ニッケル、銅、クロム、チタン、銀等の金属やこれらの合 金材料を選ぶことが望ましい。そしてこの上に電気めつきによって銅を析出させること が望ましい。なお下地電極 130の膜厚は 0. 01 μ m以上 5 μ m以下が望ましい。厚み が 0. 01 /z m未満の場合、電気めつきしにくい場合がある。また厚みが 5 /z mを超える 場合、その形成コストが増加すると共に、下地電極の内部応力が増加し、下地電極 自身が捲れたり、剥がれたり、割れたりする可能性がある。なお工程管理を考慮する と、その厚みは 0. 05 μ m以上 1 μ m以下が望ましい。こうした下地電極 130の形成 方法としては、無電解めつきを含むめっき法、スパッタゃ電子ビーム蒸着を含む薄膜 形成法を選ぶことができる。
[0062] 下地電極 130と、金属 132に異なった金属元素を使った場合、出来上がったサン プルを榭脂埋めし、その断面を X線マイクロアナライザー (XMA)等で分析すれば簡 単に解析できる。更に、下地電極 130と金属 132に同じ金属元素(例えば、銅)を使 つた場合、 XMAだけでは下地電極 130の有無を解析しにくい場合がある。
[0063] こうした場合、化学的分析手法を使えば、下地電極 130の有無が判断可能である。
例えば、過酸化水素 (H O )と硫酸 (H SO )からなるエッチング液でサンプルの表
2 2 2 4
面をエッチングし、そのエッチングのされ方、すなわちエッチング面の微細構造を電 子顕微鏡等で観察すれば容易に判断できる。特に本願発明の場合、その製造方法 から配線を略四角形とすることで、限られた体積中で配線の抵抗値を下げられる。そ してその一面 (すなわち、図 10、図 11等で説明したビアとなる孔 142が形成された面 )には下地電極 130が形成されないため、こうした化学的な手法を使っても解析しや すい。なお、残り 3面には下地電極 130が形成されることで金属の多層構造となる。
[0064] (実施の形態 5)
以下、本発明の実施の形態 5における電子部品の構造について、図面を参照しな 力 説明する。図 15から図 17は実施の形態 5を説明する模式図である。
[0065] 図 15Aは本発明の実施の形態 5における電子部品 205の斜視図、図 15Bは所定 部分 (矢印 112Kを含む面)での断面図である。図 15Aにおいて、矢印 112Kを含む 面での断面図が、図 15Bに相当する。 [0066] 図 15Aにおいて、コイル配線 100は螺旋状 (もしくは曲線状)に形成されており、所 定位置に形成されたビア 106 (106a及び 106b)を介して、 3次元的なコイルパターン を形成している。そしてコイル配線 100の一端(図 15Aの右側)は、層状に形成され た複数個のビア 106aを介して、外部電極ビア接続部 110に接続され、外部電極 10 2aにつながっている。またコイルパターンのもう一端(図 15Aの左側)は、コイル配線 100とビア 106bが交互に接続されて 3次元的なコイルパターンを形成した後、外部 電極 102bと一体形成されている。またコイル配線 100とビア 106からなる 3次元的な コイルパターンは、保護部 104で覆われ外部カゝら保護されている。また突起 109は、 外部電極 102の保護部 104側に設けられた突起 108と同様に、外部電極ビア接続 部 110に形成され保護部 104の結合強度を高めるものである。これらの突起 108、 1 09または外部電極ビア接続部 110は本願発明の密着強化構造として機能する。
[0067] 図 15Bは、図 15Aの矢印 112Kを含む平面における断面図である。図 15Bより、外 部電極ビア接続部 110と外部電極 102aの接続部分には、図 1の窪み 114の代わり に突起 109が形成されている。このように外部電極 102aとビア 106aの接続部分であ る外部電極ビア接続部 110に突起 109を形成することで、外部電極 102aを介して、 引張り力等が加えられた場合において、外部電極ビア接続部 110等への影響を抑え られる。
[0068] 更に図 15Bでは、外部電極 102aの内側で、保護部 104と接する面に、複数個の 楔形の突起 108が形成されて、その接続強度を高めている。
[0069] なお図 15Bの外部電極 102bとコイル配線 100の間には特に突起や窪みは設けて いないが、必要に応じて、突起や窪みを形成してもよい。例えば、図 15Bの外部電極 102bと接続されたコイル配線 100の、外部電極 102bに近い側にも突起を付けても 良い。このように密着強化構造を用いることで電子部品の実装での高強度化が可能 となる。なお密着強化構造としては、楔型、窪み、凸凹、 S字等に代表される物理的 な構造である。
[0070] 図 16A〜図 16Cは、実施の形態 5における電子部品 205の他の方向での断面図 である。図 16Aは、図 15の電子部品を上力も透視して見た様子を示す模式図である 。また図 16Aの矢印 112L、 112Mにおける断面図力 図 16B、図 16Cに相当する。 [0071] 図 16Bは図 16Aの矢印 112Lにおける断面図である。図 16Bより実施の形態 5の電 子部品の側面は、保護部 104と外部電極 102から構成された単純構造であることが 判る。このように外部構造を単純ィ匕することで、一般的なチップ部品の実装で広く用 いられている実装方法、実装機、実装用部材等をそのまま転用することができる。
[0072] また図 16Cは図 16Aの矢印 112Mにおける断面図である。図 16Cにおいて、左側 のビア 106bを介して、各層のコイル配線 100が 3次元的なコイルパターンを形成して いる。ここでビア 106bの形成位置を互いに少しずらして形成している。このようにビア 106bの形成位置を互いにずらすことで、 1層でコイルを 1ターン以上形成できるため ターン数を稼ぐことができる。またビア 106bの形成位置をずらすことで、外部電極 10 2bからの外力の影響を低減できると共に、ビア 106bの位置を変化させたことで、ビア 106b等がすっぽり抜け落ちることがない。
[0073] 更に実施の形態 5における電子部品の構造について図 17を用いて説明する。図 1 7Aは、図 15のサンプルを上面力も透過的に説明する模式図である。そして、図 17A の矢印 112N、 1120、 112Pにおける断面図をそれぞれ図 17B、図 17C、図 17Dに 示す。
[0074] 図 17Aに示すように、外部電極ビア接続部 110と外部電極 102aの接続部分近くに 、突起 109を形成することで、外力がカゝかった場合での外部電極ビア接続部 110へ の影響を抑えられる。
[0075] (実施の形態 6)
以下、本発明の実施の形態 6における電子部品の構造について、図面を参照しな 力 説明する。図 18から図 20は実施の形態 6を説明する模式図である。
[0076] 図 18Aは本発明の実施の形態 6における電子部品 206の斜視図、図 18Bはその 断面図であり、図 18Aの矢印 112Qでの断面図力 図 18Bに相当する。
[0077] 図 18A、図 18Bにおいて、コイル配線 100は螺旋状 (もしくは曲線状)に形成されて おり、所定位置に形成されたビア 106を介して、 3次元的なコイルパターンを形成して いる。コイル配線 100が外部電極 102bと接続する近傍には、突起 108aが形成され ており、突起 108a電極 100の保護部 104への密着強化構造となっている。
[0078] そしてコイル配線 100の一端(図 18Aの右側)は、ビア 106aとコイル配線 100が交 互に積層された後、外部電極 102aと一体形成された外部電極ビア接続部 110に接 続する。そして外部電極ビア接続部 110が外部電極 102aと一体形成された状態で 接続する。そして外部電極ビア接続部 110と外部電極 102aの間に、突起 109を形 成することで、外部電極 102aが外力によって強く引かれた場合でも、その力を突起 1 09に分散でき、ビア 106aとの界面剥離等のダメージ発生を防止できる。また実施の 形態 6では、ビア 106と外部電極ビア接続部 110は複数箇所で接続することになる( 後述する図 20Dでも再度説明する)ため、ビア 106aと外部電極ビア接続部 110の接 続信頼性を高める効果もある。
[0079] 更に図 19を用いて詳しく説明する。図 19A〜図 19Cは、実施の形態 6における電 子部品の他の方向での断面図である。図 19Aは、図 18Aの電子部品を上力も透視 した模式図である。また図 19Aの矢印 112R、 112Sにおける断面図力 図 19B、図 19Cに相当する。
[0080] 図 19B、図 19Cに示すように、外部電極 102a側に形成された外部電極ビア接続 部 110は、並列に形成された複数のビア 106aを介してコイル配線 100に接続する。 この並列接続の様子を、図 20を用いて詳しく説明する。
[0081] 図 20Aは、図 18のサンプルを上面力も透過的に見た様子を説明する模式図である 。そして、図 20Aの矢印 112T、 112U、 112Vにおける断面図を、それぞれ図 20B、 図 20C、図 20Dに示す。図 20Dにおいて、 3次元的なコイルパターンを形成したコィ ル配線 100の端部は、ビア 106aに接続される。そしてビア 106a、コイル配線 100、 ビア 106a、コイル配線 100と連続した後、最後にコイル配線 100を介して二股に分 かれて、複数個のビア 106に接続される。ここで、コイル配線 100は島状の独立した パターンが望ましい。そしてこの複数個のビア 106aが複数箇所で、一つの外部電極 ビア接続部 110に接続される。そしてこの外部電極ビア接続部 110は、外部電極 10 2aと一体物として接続されている。このように、外部電極ビア接続部 110をビア 106a と複数箇所で接続することによって、その接続の安定性を高めることが出来る。
[0082] (実施の形態 7)
以下、本発明の実施の形態 7における電子部品 207の構造について、図面を参照 しながら説明する。図 21から図 23は実施の形態 7を説明する模式図である。 [0083] 図 21Aは電子部品 207の斜視図、図 21Bは所定部分での断面図である。図 21A において、矢印 112Wを含む面での断面図が、図 21Bに相当する。
[0084] 図 21Aにおいて、コイル配線 100は螺旋状 (もしくは曲線状)に形成されており、所 定位置に形成されたビア 106を介して、 3次元的なコイルパターンを形成している。そ して、コイル配線 100の一端(図 21Aの右側)は、層状に形成された複数個のビア 10 6aを介して、外部電極ビア接続部 110に接続され、外部電極 102aにつながってい る。またコイルパターンのもう一端(図 21Aの左側)は、コイル配線 100とビア 106bが 交互に接続されて 3次元的なコイルパターンを形成した後、図 21Bの最下層の配線 部分にて外部電極 102bに直接接続されている。またコイル配線 100とビア 106から なる 3次元的なコイルパターンは、その全体が保護部 104で覆われ保護されている。 また突起 108は、外部電極 102の保護部 104側に設けられた楔状のものであり、外 部電極 102と保護部 104の結合強度を高めるものである。
[0085] 図 21Bは、図 21Aの矢印 112Wを含む面における断面図である。図 21Bは、外部 電極ビア接続部 110が S字型に湾曲していることを示す。このように外部電極ビア接 続部 110を湾曲させることで、外力が印加された場合のダメージを抑制できる。このよ うな形状の外部電極ビア接続部 110は、本願発明の密着強化構造に含まれる。
[0086] 更に図 21Bで示すように、電子部品 207は、外部電極 102aの内側で、保護部 104 と接する面にも、複数個の楔形の突起 108等に代表される密着強化構造を有するこ とで密着、あるいは接続強度を高めている。
[0087] このように外部電極ビア接続部 110の線路長を長くすることで引張り力に対する抗 力を高められる。また必要に応じて外部電極ビア接続部 110に突起 109や窪み 114 を形成したり、あるいは二股形状(図 20D等)としても良い。このようにして外力に対す る抵抗力を高められる。なお外部電極ビア接続部 110等を複雑なパターンとしても、 外部電極ビア接続部 110は外部電極 102a等と共に、一体ィ匕して作製できるため、 製造上での課題は発生しにくい。また金属よりなる導体部を、つなぎ目無しの一体ィ匕 成形を行うことで、外力に対しても充分な強度を確保できる。
[0088] 更に図 22を用いて詳しく説明する。図 22A〜図 22Cは、実施の形態 4における電 子部品の他の方向での断面図である。図 22Aは、図 21Aの電子部品を上力 透視 的に見た模式図である。また図 22Aの矢印 112X、 112Yにおける断面図が、図 22 B、図 22Cに相当する。
[0089] 図 22Bより外部電極 102a側に形成された湾曲状の外部電極ビア接続部 110は、 ビア 106aを介してコイル配線 100に接続されている。更に図 22Cより外部電極 102a 側に形成された外部電極ビア接続部 110は、図 22Bのビア 106aを介してコイル配線 100に接続され、コイル配線 100はビア 106bに接続され、このビア 106bがコイル配 線 100に接続される。そしてこのコイル配線 100がビア 106bと組み合わせて所定の 3次元的なコイルパターンを形成し、外部電極 102bに接続される。実施の形態 7で は、このように外部電極ビア接続部 110を湾曲させることで、外部電極 102aとビア 10 6の接続部分までに外部電極ビア接続部 110の線路長を長くできるため、外力に対 する応力集中を低減できる。
[0090] また図 23Aは、図 21のサンプルを上面力も透過的に見た様子を説明する模式図 である。そして、図 23Aの矢印 113A、 113B、 113Cにおける断面図を、それぞれ図 23B、図 23C、図 23Dに示す。図 23C、図 23Dより外咅電極ビア接続咅 110力 S字 を描くことが判る。そしてこうした構造を用いることで電子部品の端子強度を高められ る。従って、このような形状の外部電極ビア接続部 110は、本願発明の密着強化構 造に含まれる。
[0091] (実施の形態 8)
以下、本発明の実施の形態 8における電子部品 208の構造について、図面を参照 しながら説明する。図 24から図 25は実施の形態 8を説明する模式図である。
[0092] 図 24Aは本発明の実施の形態 8における電子部品 208の斜視図、図 24Bは所定 部分での断面図である。図 24Aにおいて、矢印 113Dを含む平面での断面図が、図 24Bに相当する。
[0093] 実施の形態 8では、外部電極ビア接続部 110と、コイル配線 100の接続は、複数箇 所で行い、更に外部電極ビア接続部のビア接続部を太く(あるいは突起状、もしくは 略球状)とすることで、ビア接続の安定ィ匕を図るものである。ここで図 24と図 25の違い は、外部電極ビア接続部 110の形状や、複数ビア 106の方向の違いである。このよう に、外部電極ビア接続部 110やビア 106の形状を工夫することで、さまざまな形態の 電子部品に対応できることは 、うまでもな!/、。
[0094] このように榭脂よりなる保護部 104と、保護部 104内に形成されたコイルコイル配線 100と、保護部 104より一部が露出する外部電極 102と、カゝらなる電子部品に、保護 部 104に埋め込まれた密着強化構造を形成することにより、従来の電子部品の構成 要素とされていた基板を除去できるため、電子部品の低背化が可能となる。
[0095] 密着強化構造として、突起 108を保護部 104に埋め込まれた部分の外部電極 102 に形成しても良いし、突起 108aをコイル配線 100の保護部 104に埋め込まれた部分 に形成しても良い。
[0096] また、コイル配線 100が、保護部 104内で外部電極ビア接続部 110を介して外部 電極に接続される構成としても良 、。
[0097] なお外部電極ビア接続部又は外部電極ビア接続部と外部電極との接続部、に密 着強化構造を形成することができる。
[0098] またコイル配線 100は、異なる層に形成された複数のコイル配線 100が、複数のビ ァ 106によって電気的に接続された 3次元コイルとすることができる。
[0099] また電子部品の外観は略直方体であり、外部電極は略直方体の 2面以上 4面以下 で保護部より露出していることとすることで、従来の電子部品と同様の実装設備を使う ことができる。
[0100] また保護部 104内に形成されたコイル部は、外部電極の副側面に保護部 104内で 接続されていることを特徴とすることで、外部電極にカゝかった外力をコイル部に伝え にくくすることができる。
[0101] また少なくとも外部電極の一部と、コイルとなるコイル配線 100の一部は同一平面に 形成されているとすることで、外部電極 102やコイル配線 100を一括して(更には一 体物として)製造することができる。
[0102] また保護部 104内に形成された複数のコイル配線 100と複数のビア 106とからなる 3次元コイルの、コイルを形成するコイル配線 100の一端は、ビア 106と外部電極ビ ァ接続部を介して第 1の外部電極に接続され、コイル配線 100の残された一端は、 第 2の外部電極の副側面に接続されて 、るとすることで、複雑な形状の 3次元コイル に対しても対応できる。 [0103] また電子部品の平面方向における形成位置力 交互にズレながらコイル配線 100 と接続するようにして 3次元コイルを形成しているとすることで、外力がビア 106部分を 介してコイル配線 100に伝わりにくくできる。
[0104] またコイル部おいて、複数のビア 106が略同一垂直線上、すなわち、平面方向で 略同一の位置でコイル配線 100に接続される。かつ、少なくとも隣接するビア 106同 士の大きさ、直径、もしくは形状が異なるような複数のビア 106を用いて 3次元的にコ ィル部が形成されることで、外力がビア 106を介してコイル配線 100に伝わりにくくで きる。
[0105] コイル配線 100は、榭脂内部で複数に分岐され、分岐された各々の略先端部で複 数のビア 106を介して外部電極ビア接続部 110に接続されているとすることで、外力 がビア 106部分を介してコイル配線 100に伝わりにくくできる。例えば図 20Dでは、コ ィル配線 100はビア 106aに分岐している。
[0106] コイル配線 100がー部に曲線部を有しても良い。曲線部は、 30度以上の角度もしく は半ターン以上、曲がった状態で、外部電極 102と同一平面に一体物として形成さ れているとすることで、外力がコイル配線 100に直接伝わりに《できる。なお曲線部 が曲がっている状態には、湾曲した状態を含む。
[0107] 密着強化構造は、突起 108もしくは窪み 114であり、 1箇所以上もしくは 1個以上が 形成されているとすることで、外力を密着強化構造によって保護部 104全体に万遍 無く分散できる。このような密着強化構造によって、物理的な密着強化 (例えば、突起 108に代表される楔型による喰い付き効果)、榭脂よりなる保護層と外部電極 102や 外部電極ビア接続部等の接触面積の増加によるアンカー効果等が得られる。
[0108] 榭脂は感光性榭脂が好ましぐコイル配線 100はめつきで形成された銅を主体とす る金属であるとすることで、コイル配線 100の抵抗値を下げられるため、電子部品の 特性を向上できる。
[0109] コイル配線 100と保護部 104の接する面の内、ビア 106が接続された一面を除ぐ 他の面は金属が複数層であるとすることで、電子部品の特性を向上できる。
[0110] コイル配線 100の断面形状を、略四角形とすることで、限られた面積内でコイル配 線 100の抵抗値を小さく抑えられる。 [0111] 外部電極ビア接続部 110と外部電極 102の一部は、同一平面上に一体物として形 成されたものであるとすることで、外部電極ビア接続部 110と外部電極 102との接続 を安定にできる。
[0112] 外部電極ビア接続部 110には、 1個以上もしくは 1箇所以上、突起 108もしくは窪み 114からなる密着強化構造が形成されているとすることで、外部電極ビア接続、更に は密着防止構造を通じて外力を保護部 104全体に分散できる。
[0113] 感光性榭脂で所定凹部を形成する工程と、凹部以上を金属で覆う工程と、金属の 不要部を除去する工程と、を所定回数繰り返すことで、感光性榭脂よりなる保護部 10 4と外部電極 102やコイル配線 100を一体で形成できるため、低コストで高精度な電 子部品を製造できる。
産業上の利用可能性
[0114] 以上のように、本発明にかかる電子部品及びその製造方法は、基板を使わないた め低背化が可能であり、更に微細な配線であってもその断面積を増加できるため、コ ィルゃインダクタなどの部品への応用が可能であり、更に外部電極と配線との接続強 度を高められるため、実装後も信頼性に優れた電子部品を提供でき、各種携帯機器 の小型化、高性能化が可能となる。

Claims

請求の範囲
[1] コイルの一部分となるコイル配線と、前記コイル配線間を接続するビアとを少なくとも 有するコイル部と、
前記コイル部を覆う榭脂製の保護部と、
前記コイル部と接続し、かつ前記保護部より一部が露出する外部電極と、 を備える電子部品であって、
前記外部電極および前記コイル部の少なくとも一方が、前記保護部に対する密着強 化構造を有する電子部品。
[2] 前記外部電極を前記コイル配線に接続する外部電極ビア接続部をさらに有し、前記 外部電極ビア接続部が、前記保護部に対する密着強化構造を有する請求項 1に記 載の電子部品。
[3] 前記コイル部は、異なる層に形成された複数のコイル配線力 複数のビアによって電 気的に接続された 3次元コイルである請求項 1または 2に記載の電子部品。
[4] 前記保護部は略直方体であり、少なくとも一つの前記外部電極は前記略直方体の 1 面以上 4面以下で前記保護部より露出している請求項 1または 2に記載の電子部品。
[5] 前記電子部品が長辺と短辺を有し、前記コイル部が、前記電子部品の長辺で、前記 外部電極に接続される請求項 1または 2に記載の電子部品。
[6] 前記外部電極の一部と、前記コイル部の少なくとも一部が同一平面に形成されてい る請求項 1または 2に記載の電子部品。
[7] 前記外部電極は、第 1の外部電極および第 2の外部電極力 なり、前記コイル配線 の一端は、前記外部電極ビア接続部を介して前記第 1の外部電極に接続され、前記 コイル配線の他端は、前記電子部品の長辺で前記第 2の外部電極に接続される請 求項 2記載の電子部品。
[8] 前記コイル部が 3次元構造であり、複数の前記ビアは交互にズレながら前記コイル配 線と接続される請求項 1または 2に記載の電子部品。
[9] 前記コイル部が 3次元構造であり、複数の前記ビアは複数の前記コイル配線と略同 一垂直線上の位置で接続し、少なくとも隣接する前記ビア同士は直径または形状が 異なる請求項 1または 2に記載の電子部品。
[10] 前記コイル配線は、前記保護部内で複数に分岐され、分岐された各々の略先端部 で複数の前記ビアを介して前記外部電極ビア接続部に接続されている請求項 2に記 載の電子部品。
[11] 前記コイル配線の少なくとも一部は前記外部電極と同一平面に一体物として形成さ れ、前記コイル配線が一部に曲線部を有し、前記曲線部は、 30度以上の角度もしく は半ターン以上、曲がっている請求項 1または 2に記載の電子部品。
[12] 前記密着強化構造は、前記外部電極または前記コイル部に形成された複数の突起 または窪みである請求項 1に記載の電子部品。
[13] 前記コイル配線はめつきで形成された銅を主体とする金属であり、前記保護部の榭 脂が感光性榭脂である請求項 1または 2に記載の電子部品。
[14] 前記コイル配線において、前記ビアが接続された一面を除く他の面は複数層の金属 層により形成されている請求項 1または 2に記載の電子部品。
[15] 前記コイル配線の断面形状は、略四角形である請求項 1または 2に記載の電子部品
[16] 前記外部電極ビア接続部と前記外部電極の一部は、同一平面上に一体物として形 成される請求項 2に記載の電子部品。
[17] 前記コイル部が、予め感光性榭脂で形成された所定の凹部を覆って形成された金属 層から、不要な金属層を除去する処理を複数回繰り返すことで形成されることを特徴 とする請求項 1または 2に記載の電子部品。
[18] コイルの一部分となるコイル配線と、前記コイル配線間を接続するビアと、を少なくと も有するコイル部と、前記コイル部を覆う榭脂製の保護部と、前記コイル部と接続し、 かつ前記保護部より一部が露出する外部電極とを備える電子部品であって、前記外 部電極を前記コイル配線に接続する外部電極ビア接続部を有し、前記外部電極また は前記コイル部が、前記保護部に対する密着強化構造を有する電子部品。
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