WO2017119423A1 - インダクタ部品およびインダクタ部品の製造方法 - Google Patents

インダクタ部品およびインダクタ部品の製造方法 Download PDF

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喜人 大坪
西出　充良
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株式会社村田製作所
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    • H01F2017/002—Details of via holes for interconnecting the layers

Definitions

  • the present invention relates to an inductor component including an inductor provided on an insulator and a manufacturing method thereof.
  • an inductor component in which an inductor electrode is provided on an insulator such as a resin layer is known.
  • Some inductor electrodes provided in this type of inductor component are formed of via conductors formed in a resin layer and a wiring pattern formed on the main surface of the resin layer.
  • the via conductor and the wiring pattern are generally formed by a conductive paste or plating.
  • the inventor uses a metal pin instead of the via conductor and a metal plate for wiring instead of the wiring pattern in order to improve the characteristics (for example, inductance value) of the inductor electrode and reduce the manufacturing cost. Then, it is considered to form an inductor electrode. According to this configuration, since the resistance of the entire inductor electrode can be reduced, the characteristics of the inductor component can be improved. In addition, since the via hole forming step and the plating step are not required, the manufacturing cost of the inductor component can be reduced.
  • Patent Document 1 proposes a method as shown in FIG. 7 as a method of joining a conductive post and a metal plate. That is, in the printed circuit board 100, the metal pad 140 that is a conductive material is disposed on the base substrate 110 having the electrode pad 120 and the resist 130 having the opening that exposes the electrode pad 120, and energy is applied to the electrode pad 120. And the metal pin 140 are joined together. In this case, since the metal pin 140 cut to a desired height is joined to the electrode pad 120, a fine pitch can be achieved, and a conductive post having a large aspect ratio can be easily realized.
  • JP 2013-140957 A paragraphs 0060 to 0073, FIG. 6 and the like.
  • the conventional bonding method described above is to perform ultrasonic bonding after fixing the metal pin with a jig, but the metal pin with the end face exposed on the main surface of the resin layer is arranged and fixed inside the resin layer.
  • ultrasonic bonding is performed.
  • the presence of the resin on the peripheral surface of the joint portion between the metal plate and the metal pin makes it easy for the vibration energy of ultrasonic waves to be transmitted to the surrounding resin and escape easily. It became clear by the examination of the person. If it does so, energy required for joining with a metal pin and a metal plate will not be obtained, but joining may become difficult or joining strength may become low.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems.
  • a metal plate is used for wiring to reduce resistance, and when a metal plate is used for wiring, a metal pin and a metal plate are used. The purpose of this is to facilitate the joining and increase the joining strength.
  • an inductor component of the present invention includes a resin layer and an inductor electrode, and the inductor electrode stands in the resin layer in a state where an end surface is exposed on a main surface of the resin layer. And a metal plate for wiring in contact with the end face of the metal pin, wherein the metal pin is at least a part of a peripheral edge of the end face of the metal pin of the main surface of the resin layer. On the other hand, the end face protrudes and is arranged.
  • the inductor electrode is composed of a metal plate such as a lead frame and a metal pin, so that the inductor electrode has a lower resistance than the conventional configuration formed by conductive paste or plating. Can be realized.
  • the connection resistance between the portion formed on the main surface of the resin layer of the inductor electrode and the portion formed inside the resin layer can be lowered, and heat is generated at the junction between the two. Can be suppressed.
  • the manufacturing can be performed in a short period of time, and the manufacturing cost can be reduced.
  • the metal pin is disposed so that the end surface of the metal pin protrudes from at least a part of the resin layer on the periphery of the end surface of the metal pin among the main surfaces of the resin layer, for example, Can be prevented from being transmitted to the resin layer. Therefore, the joining of the metal pin and the metal plate is ensured, and the joining strength can be increased.
  • an end including the end surface of the metal pin may protrude from the main surface of the resin layer.
  • the metal pin protrudes from the main surface of the resin layer, not only can vibration energy during ultrasonic bonding be efficiently applied to the joint between the metal pin and the metal plate, but also when the metal pin and the metal plate are joined. It becomes easy to align.
  • a recess may be formed in at least a part of the peripheral edge of the end surface of the metal pin in the main surface of the resin layer.
  • solder may be disposed in the recess.
  • the recess serves as a solder receiver, and the spread of the solder can be prevented.
  • the method for manufacturing an inductor component according to the present invention includes a step of preparing a metal pin erected in the resin layer with an end face exposed on the main surface of the resin layer; By irradiating at least a part of the periphery of the end surface of the metal pin with a laser beam to form a recess, and joining the end surface of the metal pin and a metal plate for wiring, the metal pin and the metal plate And a step of forming an inductor electrode.
  • the inductor electrode can be formed by using the metal pin and the metal plate, and therefore, the resistance value is low compared to the case where the inductor electrode is formed by conductive paste or plating, for example, the characteristics such as the inductance value. Inductor parts having excellent inductor electrodes can be manufactured. In addition, by forming a recess in the peripheral edge of the metal pin, the bonding strength between the metal pin and the metal plate can be increased, so that an inductor electrode with high connection reliability can be formed.
  • the end face of the metal pin and the metal plate may be joined by ultrasonic waves.
  • the inductor component can be manufactured at a low cost for a short period of time.
  • the metal pin constituting a part of the inductor electrode is disposed so that the end surface protrudes from at least a part of the peripheral edge of the end surface of the metal pin in the main surface of the resin layer.
  • the metal pin and the metal plate are joined by ultrasonic waves, it is possible to suppress the vibration energy at the time of joining from being transmitted to the resin layer. Therefore, the joining of the metal pin and the metal plate is ensured, and the joining strength can be increased.
  • FIGS. 1 and 2 are plan views of the inductor component 1
  • FIGS. 1B to 1E are cross-sectional views of the inductor component 1
  • FIG. 1A is a plan view of the inductor component 1
  • FIGS. 1B to 1E are cross-sectional views of the inductor component 1
  • FIG. 1A is a plan view of the inductor component 1
  • FIGS. 1B to 1E are cross-sectional views of the inductor component 1
  • the inductor component 1 includes a resin layer 2, a protective film 4 stacked on the upper surface 2 a of the resin layer 2, and two pieces standing upright inside the resin layer 2.
  • a metal pin 5 and a metal plate 6 disposed on the upper surface 2a of the resin layer 2 and connecting the upper end surfaces 5a of the two metal pins 5 are provided, and the inductor electrode 7 is constituted by the two metal pins 5 and the metal plate 6. ing.
  • the resin layer 2 is formed of, for example, a magnetic substance-containing resin in which a thermosetting resin such as an epoxy resin and a magnetic filler such as ferrite powder are mixed.
  • resin which comprises magnetic body containing resin is not restricted to a thermosetting type, For example, a photocurable resin may be sufficient.
  • the structure which does not contain a magnetic filler may be sufficient.
  • Both metal pins 5 have an upper end surface 5a (corresponding to “end surface of metal pin” of the present invention) exposed on an upper surface 2a of resin layer 2 (corresponding to “main surface of resin layer” of the present invention), and lower end surface 5b. Is erected in the resin layer 2 so as to be exposed from the lower surface 2 b of the resin layer 2.
  • the metal pin 5 is formed of a material such as Cu alloy such as Cu, Cu—Ni alloy, Cu—Fe alloy, Fe, Au, Ag, Al or the like.
  • a metal pin 5 is formed, for example, by shearing a metal conductor wire having a desired diameter and having a circular or polygonal cross-sectional shape to a predetermined length. That is, both the metal pins 5 included in the inductor component 1 are grown until the metal material has a predetermined shape by the cured product of the conductive paste or plating, like an interlayer connection conductor formed by via conductor or via fill plating. It is formed of a member different from a plating growth product, a sintered body of metal powder, and the like.
  • the number of metal pins 5 is two, but the number of metal pins 5 can be changed as appropriate.
  • the lower end surface 5b of both the metal pins 5 can also be used as an external electrode.
  • a recess 8 is formed on the upper surface 2 a of the resin layer 2 at the periphery of the upper end surfaces 5 a of both metal pins 5.
  • both the metal pins 5 are arranged such that the upper end surface 5 a protrudes from the peripheral edge of the upper end surface 5 a of the metal pin 5 in the upper surface 2 a of the resin layer 2.
  • Such a recess 8 can be formed by irradiating the periphery of the upper end surface 5a of both metal pins 5 with laser light.
  • a truncated cone-shaped recess 8a (see FIG. 1 (c)) in which the upper end portion of the metal pin 5 is arranged at the center portion, and a cylindrical shape.
  • the shape of the recesses may be different, such as a recess 8b (see FIG. 1D) and a mortar-shaped recess 8c (see FIG. 1E).
  • the recesses 8, 8a to 8c are formed on the periphery of the upper end surface 5a of the metal pin 5, but the recesses 8, 8a to 8c are formed on at least a part of the upper end surface 5a. Just do it.
  • the recesses 8, 8a to 8c can be formed not only by laser irradiation but also by embossing during resin curing.
  • the metal plate 6 is obtained by processing a thin plate-like metal material into a predetermined wiring pattern shape like a lead frame, for example, and connects the upper end surfaces 5a of both metal pins 5 to each other on the upper surface 2a of the resin layer 2. .
  • the two metal pins 5 and the metal plate 6 thus connected function as an inductor element inside the resin layer 2.
  • the metal plate 6 is formed in a U shape (see FIG. 1A), but the shape of the metal plate 6 is not limited to this.
  • the protective film 4 is formed of, for example, epoxy resin or polyimide, and is laminated on the upper surface 2a of the resin layer 2 to cover the metal plate 6.
  • the both metal pins 5 are covered with a magnetic substance-containing resin, and the resin is thermally cured, Resin layer 2 is formed.
  • the resin on the upper surface 2a and the lower surface 2b of the resin layer 2 is polished or ground, so that the upper end surface 5a and the lower end surface 5b of both metal pins 5 become the upper surface 2a and the lower surface 2b of the resin layer 2. (See FIG. 2A).
  • the step of exposing both end faces 5a and 5b of both metal pins 5 by polishing or grinding may be unnecessary by adjusting the resin amount.
  • the peripheral edge of the upper end surface 5 a of both metal pins 5 is irradiated with laser light to form a recess 8. Since the laser beam has a characteristic of being reflected by the metal pin 5, the metal pin 5 itself remains intact. Therefore, the recess 8 can be easily formed around the upper end surface 5 a of the metal pin 5 of the resin layer 2. Depending on the conditions of the laser beam, a part of the metal pin 5 may be removed. In this case, the resin layer 2 is removed deeper than the metal pin 5. Therefore, a concave portion is formed in a portion of the resin layer 2 located on the periphery of the upper end surface 5 a of the metal pin 5.
  • a metal plate 6 attached to a support member 9 and processed into a predetermined wiring pattern shape is prepared, and the upper end surfaces of the metal plate 6 and both metal pins 5 are prepared.
  • the inductor electrode 7 is formed by joining 5a with ultrasonic waves.
  • the support member 9 is removed, and the inductor component 1 is completed.
  • the metal plate 6 is formed, for example, by patterning a flat metal plate by etching or the like. The metal plate 6 and the upper end surfaces 5a of both metal pins 5 may be joined using solder.
  • the concave portion 8 serves as a solder receiver, and it is possible to prevent the solder from spreading to a region other than the bonding portion between the metal pin 5 and the metal plate 6. Furthermore, in order to improve the bondability between the metal plate 6 and the metal pin 5, ultrasonic bonding may be performed in a state where solder is disposed between the metal pin 5 and the metal plate 6. In this case, the bondability between the solder and the metal pin in ultrasonic bonding can be further improved, and the recess 8 can serve as a solder receiver to prevent the solder from spreading.
  • the inductor electrode 7 is configured by the metal plate 6 such as the lead frame and the metal pin 5, so that the inductor electrode 7 is compared with the conventional configuration formed by conductive paste or plating.
  • the resistance can be reduced.
  • the connection resistance between the portion formed on the main surface of the inductor electrode 7 and the portion formed inside the resin layer 2 can be lowered, and heat generation at the junction between the two can be reduced. Can be suppressed.
  • the manufacturing compared to the case where the inductor electrode is formed using conductive paste or plating, the manufacturing can be performed in a short period of time, and the manufacturing cost can be reduced.
  • both metal pins 5 are disposed so as to protrude from the peripheral edge of the end surface of the metal pin 5 in the upper surface 2a of the resin layer 2, vibration energy at the time of ultrasonic bonding is applied to the resin layer 2. It is possible to suppress transmission. Therefore, the joining of the metal pin 5 and the metal plate 6 is ensured, and the joining strength can be increased.
  • FIG. 3A is a cross-sectional view of the inductor component 1a
  • FIG. 3B is a cross-sectional view of the inductor component 1a.
  • the depth of the recesses 8, 8a to 8c formed on the periphery of the upper end surface 5a of both metal pins 5 and the strength of energy during ultrasonic bonding are adjusted.
  • a configuration in which a part or all of the metal plate 6 is connected to the metal pin 5 in a state where the metal plate 6 has entered the recess 8 of each resin layer 2 may be adopted.
  • FIG. 3A shows a state in which a part of the metal plate 6 has entered the recess 8 of the resin layer 2 due to vibration energy during ultrasonic bonding. Since both the metal pins 5 and the metal plate 6 are less likely to be deformed, the upper end surfaces 5 a of both the metal pins 5 are shaped to bite into the metal plate 6. Further, in FIG. 3B, the metal plate 6 does not substantially exist on the upper end surfaces 5 a of both metal pins 5, and the metal plate 6 is in contact with the end portion on the upper end surface 5 a side of the side surfaces of the metal pins 5. It represents the situation.
  • the joint strength of the joint part can be further increased.
  • FIG. 4A and 4B are cross-sectional views of the inductor component 1b.
  • the inductor component 1b according to this embodiment differs from the inductor component 1 according to the first embodiment described with reference to FIGS. 1 and 2 in that the end including the upper end surfaces 5a of both metal pins 5 is the resin layer 2. This is a point protruding from the upper surface 2a. Since other configurations are the same as those of the inductor component 1 of the first embodiment, the description thereof is omitted by giving the same reference numerals.
  • the metal pins 5 are formed by curing the resin with the end portions including the upper end surfaces 5 a protruding from the resin surface. Can do. As shown in FIG. 4 (a), only both metal pins 5 may protrude, or as shown in FIG. 4 (b), the upper surface 2a of the resin layer 2 toward the upper end surface 5a of both metal pins 5. An inclined surface may be formed.
  • a transfer plate 10 having an adhesive layer (not shown) formed on one main surface thereof is prepared, and the upper end surfaces 5a of two metal pins 5 are attached to the adhesive layer. By doing so, both the metal pins 5 are erected at a predetermined position on one main surface of the transfer plate 10.
  • the dam material 11 is filled with both metal pins 5 erected on the transfer plate 10 so that the ends of both metal pins 5 are exposed from the surface of the resin.
  • the resin layer 2 is formed by dipping in an uncured magnetic substance-containing resin and thermosetting the resin.
  • the transfer plate 10 is peeled off from the upper end surfaces 5 a of both metal pins 5 as shown in FIG. 5 (d).
  • the resin on the lower surface of the resin layer 2 (the surface opposite to the surface facing the protective film 4) is removed by polishing or grinding, and the lower end surfaces 5b of both metal pins are resin. Exposed on the surface of layer 2.
  • the step of exposing the lower end surface 5b of the metal pin 5 by polishing or grinding is unnecessary by adjusting the amount of resin.
  • a metal plate 6 attached to a support member 9 and processed into a predetermined wiring pattern shape is prepared, and the upper end surfaces of the metal plate 6 and both metal pins 5 are prepared.
  • the inductor electrode 7 is formed by joining 5a with ultrasonic waves.
  • the support member 9 is removed to complete the inductor component 1b.
  • the metal plate 6 and the upper end surfaces 5a of both metal pins 5 may be joined using solder.
  • FIG. 6A is a plan view of the inductor component 1c
  • FIGS. 6B to 6E are cross-sectional views of the inductor component 1c.
  • the inductor component 1c according to this embodiment differs from the first embodiment and the second embodiment in that the inductor component 1c includes an annular coil core 20 embedded in the resin layer 2, and the inductor electrode 7 Is that a toroidal coil is formed by spirally winding around the coil core 20.
  • the same reference numerals are given to the same configurations as those of the first embodiment and the second embodiment described above. Description is omitted.
  • the inductor electrode 7 is composed of a plurality of metal pins 5 and a plurality of strip-shaped metal plates 6 and 6a.
  • each metal pin 5 is composed of one arranged along the inner circumference of the coil core 20 and one arranged along the outer circumference so as to form a plurality of pairs with these.
  • Each metal pin 5 is erected inside the resin layer 2 with the upper end surface 5 a exposed at the upper surface 2 a of the resin layer 2 and the lower end surface 5 b exposed at the lower surface 2 b of the resin layer 2.
  • Each of the plurality of metal plates 6 disposed on the upper surface 2a of the resin layer 2 has one end disposed on the inner peripheral side of the coil core 20 and the other end disposed on the outer peripheral side, and forms a pair of inner peripheral side metals.
  • the pin 5 and the upper end surface 5a of the metal pin 5 on the outer peripheral side are connected.
  • each of the plurality of metal plates 6a disposed on the lower surface 2b of the resin layer 2 has one end disposed on the inner peripheral side of the coil core 20, the other end disposed on the outer peripheral side, and disposed on the inner peripheral side.
  • a protective film 4 similar to that of the first embodiment is also disposed on the lower surface 2b of the resin layer 2 (see FIGS. 6B to 6E).
  • An insulator 21 is disposed between each metal plate 6a disposed on the lower surface 2b side of the resin layer 2 and the coil core 20 (see FIGS. 6B to 6D).
  • the resin layer 2 does not contain a magnetic filler and is formed of a general thermosetting resin such as an epoxy resin. Similar to the above-described embodiment, the material of the resin layer 2 is not limited to a thermosetting resin such as an epoxy resin.
  • the positions of both end faces 5a, 5b of both metal pins 5 and the peripheral resin are used in order to reliably join the both end faces 5a, 5b of both metal pins 5 and the metal plates 6, 6a.
  • the relationship is configured by any of FIGS. 6B to 6E as in the inductor component 1 of the first embodiment and its modification.
  • the end including the upper end surface 5 a of each metal pin 5 is provided in a state of protruding from the upper surface 2 a of the resin layer 2. Further, the lower surface 2 b side of the resin layer 2 is connected to the lower end surface 5 b of the metal pin 5 in a state where a part of the metal plate 6 a enters the inside of the resin layer 2. At this time, both are connected in a state where the lower end surface 5b of each metal pin 5 bites into the metal plate 6a.
  • the recessed part 8 is formed in the peripheral edge of the both end surfaces 5a and 5b of each metal pin 5, like FIG.1 (b).
  • the mortar-shaped recessed part 8c is formed in the circumference
  • 6 (e) as in FIG. 3 (a), part of the metal plates 6 and 6a penetrates into the resin layer 2, and both end faces 5a and 5b of both metal pins 5 are respectively connected to the metal plate 6 and 6a. It is in a state of biting into 6a.
  • the inductor component 1c can be manufactured in the same manner as the manufacturing method described with reference to FIG. In this case, when the metal pins 5 are covered with resin in the step shown in FIG. 2A, the resin layer 2 is formed after the coil core 20 is disposed between the metal pins 5, and thereafter the inductor is formed in the same manner.
  • the part 1c may be manufactured.
  • the same effect as that of the first embodiment can be obtained in the configuration in which the inductor electrode 7 forms a toroidal coil.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the invention.
  • the coil core 20 may not be arranged.
  • the present invention can be widely applied to an inductor component including an inductor provided on a resin layer and a manufacturing method thereof.

Abstract

配線に金属板を使用して、金属板と金属ピンとでインダクタ電極を構成して低抵抗化を図るとともに、金属板と金属ピンとの接合を容易にし、接合強度を高めたインダクタ部品を提供する。　インダクタ部品１は、樹脂層２と、保護膜４と、樹脂層２の内部に立設された２本の金属ピン５と、両金属ピン５に接合された金属板６とを備え、両金属ピン５と金属板６とでインダクタ電極７を構成している。両金属ピン５は、樹脂層２の内部に立設され、上端面５ａが樹脂層２の上面２ａに露出し、下端面５ｂは下面２ｂに露出している。両金属ピン５の上端面５ａの周縁には、レーザー光を照射して凹部８が形成されている。

Description

インダクタ部品およびインダクタ部品の製造方法
　本発明は、絶縁体に設けられたインダクタを備えるインダクタ部品とその製造方法に関する。
　従来、樹脂層などの絶縁体にインダクタ電極が設けられたインダクタ部品が知られている。この種のインダクタ部品に設けられるインダクタ電極の中には、樹脂層に形成されたビア導体と樹脂層の主面に形成された配線パターンで形成されるものがある。この場合、ビア導体や配線パターンは、導電性ペーストやめっきで形成されるのが一般的である。発明者は、インダクタ電極の特性（例えば、インダクタンス値）の向上や製造コストの低減を図るために、ビア導体に代えて金属ピンを使用するとともに、配線パターンに代えて配線用の金属板を使用してインダクタ電極を形成することを検討している。この構成によると、インダクタ電極全体の低抵抗化を図ることができるため、インダクタ部品の特性の向上を図ることができる。また、ビアホールの形成工程や、めっき工程が不要となるため、インダクタ部品の製造コストの低減を図ることができる。
　特許文献１には、導電性ポストと金属板との接合方法として、図７に示すような方法が提案されている。すなわち、印刷回路基板１００において、電極パッド１２０と電極パッド１２０を露出させる開口部を有するレジスト１３０を有するベース基板１１０に、導電性材料である金属ピン１４０を配置し、エネルギーを加えて電極パッド１２０と金属ピン１４０を接合する方法である。この場合、所望の高さに切断された金属ピン１４０を電極パッド１２０に接合するため、微細ピッチ化が可能であり、また、縦横比の大きい導電性ポストを容易に実現することができる。
特開２０１３－１４０９５７号公報（段落００６０～００７３、図６など）
　上記した従来の接合方法は、金属ピンを冶具で固定したうえで超音波接合を行うものであるが、端面が樹脂層の主面に露出した状態の金属ピンを樹脂層内部に配置して固定し、超音波接合を行う場合も考えられる。しかしながら、このような接合方法によると、金属板と金属ピンの接合部の周面に樹脂が存在することにより、超音波の振動エネルギーが周辺の樹脂に伝達して逃げやすくなることが、本願発明者の検討により分かった。そうすると、金属ピンと金属板との接合に必要なエネルギーが得られず、接合が困難になったり、接合強度が低くなるおそれがある。
　本発明は、上記した課題に鑑みてなされたものであり、インダクタ部品において、配線に金属板を使用して低抵抗化を図るとともに、配線に金属板を使用する場合に、金属ピンと金属板との接合を容易にし、接合強度を高くすることを目的とする。
　上記した目的を達成するために、本発明のインダクタ部品は、樹脂層と、インダクタ電極とを備え、前記インダクタ電極は、端面が前記樹脂層の主面に露出した状態で前記樹脂層内に立設された金属ピンと、前記金属ピンの前記端面に接する配線用の金属板とを有し、前記金属ピンは、前記樹脂層の前記主面のうち前記金属ピンの前記端面の周縁の少なくとも一部に対して、前記端面が突出して配設されることを特徴としている。
　このように構成されたインダクタ部品では、リードフレーム等の金属板と金属ピンとでインダクタ電極を構成することにより、導電性ペーストやめっきで形成される従来の構成と比較して、インダクタ電極の低抵抗化が可能になる。また、従来の構成と比較して、インダクタ電極の樹脂層の主面上に形成された部分と樹脂層内部に形成された部分の接続抵抗を下げることができるとともに、両者の接合部での発熱を抑制することができる。さらに、導電性ペーストやめっきを使用してインダクタ電極を形成する場合に比べて、短期間での製造が可能であり、製造コストの削減も可能となる。また、金属ピンは、樹脂層の主面のうち金属ピンの端面の周縁の樹脂層の少なくとも一部に対して、金属ピンの端面が突出して配設されるため、例えば、金属ピンと金属板とを超音波により接合する場合は、接合時の振動エネルギーが樹脂層に伝達されるのを抑えることができる。そのため、金属ピンと金属板との接合が確実になり、また、接合強度を高めることができる。
　また、前記金属ピンの前記端面を含む端部が、前記樹脂層の前記主面から突出していてもよい。この場合、樹脂層の主面から金属ピンが突出しているため、超音波接合の際の振動エネルギーを金属ピンと金属板との接合部に効率よく印加できるだけでなく、金属ピンと金属板との接合時の位置合わせが容易になる。
　また、前記樹脂層の前記主面のうち、前記金属ピンの前記端面の周縁の少なくとも一部に凹部が形成されていてもよい。この場合、樹脂層の主面に露出した金属ピンの端面の周囲にレーザー光を照射することで金属ピンの周縁の樹脂を除去することができるため、製造が容易である。
　また、前記凹部に半田が配置されていてもよい。この場合、凹部が半田受けとなり、半田の広がりを防止することができる。
　また、本発明のインダクタ部品の製造方法は、端面が樹脂層の主面に露出した状態で当該樹脂層内に立設された金属ピンを準備する工程と、前記樹脂層の前記主面における前記金属ピンの前記端面の周縁の少なくとも一部にレーザー光を照射して凹部を形成する工程と、前記金属ピンの前記端面と配線用の金属板とを接合することにより、前記金属ピンと前記金属板とを有するインダクタ電極を形成する工程とを備えることを特徴としている。
　このように構成によると、金属ピンと金属板を用いてインダクタ電極を形成できるため、導電性ペーストやめっきでインダクタ電極を形成する場合と比較して、抵抗値が低く、例えば、インダクタンス値などの特性が優れたインダクタ電極を備えるインダクタ部品を製造することができる。また、金属ピンの周縁に凹部を形成することにより、金属ピンと金属板との接合強度を高めることができるため、接続信頼性が高いインダクタ電極を形成することができる。
　また、前記インダクタ電極を形成する工程において、前記金属ピンの前記端面と前記金属板とを超音波により接合してもよい。この場合、短期間、低コストでのインダクタ部品の製造が可能になる。
　本発明によれば、インダクタ電極の一部を構成する金属ピンは、樹脂層の主面のうち金属ピンの端面の周縁の少なくとも一部に対して、端面が突出して配設されるため、例えば、金属ピンと金属板とを超音波で接合する場合に、接合時の振動エネルギーが樹脂層に伝達されるのを抑えることができる。そのため、金属ピンと金属板との接合が確実になり、また、接合強度を高めることができる。
本発明の第１実施形態にかかるインダクタ部品の平面図および断面図である。 本発明の第１実施形態にかかるインダクタ部品の製造方法の一例を示す図である。 本発明の第１実施形態にかかるインダクタ部品の金属ピンと金属板の配置の変形例を示す断面図である。 本発明の第２実施形態にかかるインダクタ部品の断面図である。 本発明の第２実施形態にかかるインダクタ部品の製造方法の一例を示す図である。 本発明の第３実施形態にかかるインダクタ部品の平面図と断面図である。 従来の電極パッドと金属ピンの接合方法を示す図である。
　＜第１実施形態＞
　本発明の第１実施形態にかかるインダクタ部品１について、図１および図２を参照して説明する。なお、図１（ａ）はインダクタ部品１の平面図、（ｂ）～（ｅ）はインダクタ部品１の断面図、図２はインダクタ部品１の製造工程を示す図である。
　この実施形態にかかるインダクタ部品１は、図１に示すように、樹脂層２と、樹脂層２の上面２ａに積層された保護膜４と、樹脂層２の内部に立設された２本の金属ピン５と、樹脂層２の上面２ａに配置されて両金属ピン５の上端面５ａ同士を接続する金属板６とを備え、両金属ピン５と金属板６とでインダクタ電極７を構成している。
　樹脂層２は、例えば、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂とフェライト粉末などの磁性体フィラーとが混合された磁性体含有樹脂により形成される。なお、磁性体含有樹脂を構成する樹脂は、熱硬化型に限られるものではなく、例えば、光硬化型樹脂であってもよい。また、磁性体フィラーを含有しない構成であってもよい。
　両金属ピン５は、上端面５ａ（本発明の「金属ピンの端面」に相当）が樹脂層２の上面２ａ（本発明の「樹脂層の主面」に相当）に露出し、下端面５ｂが樹脂層２の下面２ｂから露出するように樹脂層２の内部に立設されている。
　また、金属ピン５は、Ｃｕ、Ｃｕ－Ｎｉ合金、Ｃｕ－Ｆｅ合金などのＣｕ合金、Ｆｅ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌなどの材質により形成される。このような金属ピン５は、例えば、所望の直径を有し、円形状または多角形状の断面形状を有する金属導体の線材が所定の長さでせん断加工されて形成される。すなわち、インダクタ部品１が備える両金属ピン５は、ビア導体やビアフィルめっきなどで形成された層間接続導体のように、導電性ペーストの硬化物、めっきにより金属材料が所定の形状となるまで成長しためっき成長物、金属粉末の焼結体などとは異なる部材で形成されている。なお、本実施形態では金属ピン５は２本としているが、金属ピン５の本数は適宜変更可能である。また、両金属ピン５の下端面５ｂは、外部電極として使用することもできる。
　また、図１（ｂ）に示すように、樹脂層２の上面２ａにおいて、両金属ピン５の上端面５ａの周縁に凹部８が形成されている。この場合、両金属ピン５それぞれは、樹脂層２の上面２ａのうちの当該金属ピン５の上端面５ａの周縁部に対して、当該上端面５ａが突出して配置されているともいえる。このような凹部８は、両金属ピン５の上端面５ａの周縁にレーザー光を照射することにより形成できる。
　なお、図１（ｃ）～（ｅ）に示すように、いずれも中央部に金属ピン５の上端部が配置された、円錐台状の凹部８ａ（図１（ｃ）参照）、円柱状の凹部８ｂ（図１（ｄ）参照）、すり鉢状の凹部８ｃ（図１（ｅ）参照）のように凹部の形状が異なっていてもよい。また、本実施形態では、凹部８、８ａ～８ｃは金属ピン５の上端面５ａの周縁に形成されているが、凹部８、８ａ～８ｃは上端面５ａの少なくとも一部に対して形成されていればよい。また、凹部８、８ａ～８ｃの形成はレーザー光の照射による方法のほか、樹脂硬化時の型押しによる形成も可能である。
　金属板６は、例えば、リードフレームのように薄板状の金属材料を所定の配線パターンの形状に加工したもので、樹脂層２の上面２ａにおいて、両金属ピン５の上端面５ａ同士を接続する。そして、このように接続された両金属ピン５および金属板６が、樹脂層２の内部でインダクタ素子として機能する。なお、本実施形態では、金属板６はコ字状（図１（ａ）参照）に形成されているが、金属板６の形状はこれに限られるものではない。
　保護膜４は、例えば、エポキシ樹脂やポリイミドなどで形成され、樹脂層２の上面２ａに積層されることで金属板６を被覆する。
　（インダクタ部品の製造方法）
　次に、この実施形態にかかるインダクタ部品１の製造方法について、図２を参照して説明する。なお、以下の説明では、説明を容易なものとするため、１個のインダクタ部品１を製造する例を挙げて説明を行う。なお、以下で説明する製造方法と同じ要領で複数のインダクタ部品１を一括して形成し、その後に、それぞれのインダクタ部品１ごとに個片化することによって複数のインダクタ部品１を同時に製造してもよい。
　まず、２本の金属ピン５を用意し、転写板（図示省略）などの所定の位置に立設したあと、磁性体含有樹脂により両金属ピン５を被覆し、樹脂を熱硬化することによって、樹脂層２を形成する。次に、転写板を除去した後、樹脂層２の上面２ａおよび下面２ｂの樹脂を研磨または研削して、両金属ピン５の上端面５ａおよび下端面５ｂを樹脂層２の上面２ａおよび下面２ｂにそれぞれ露出させる（図２（ａ）参照）。なお、樹脂量の調整により、研磨または研削による両金属ピン５の両端面５ａ、５ｂを露出させる工程が不要になる場合もある。
　次に、図２（ｂ）に示すように、両金属ピン５の上端面５ａの周縁にレーザー光を照射し、凹部８を形成する。レーザー光は、金属ピン５で反射する特性を有するため、金属ピン５自体は損傷のない状態で残る。そのため、樹脂層２の金属ピン５の上端面５ａの周囲に容易に凹部８を形成することができる。なお、レーザー光の条件によっては、金属ピン５の一部が除去される場合もあるが、この場合にも、樹脂層２のほうが金属ピン５よりも深く除去される。したがって、樹脂層２のうち金属ピン５の上端面５ａの周縁に位置する部分には、凹部が形成される。
　次に、図２（ｃ）に示すように、支持材９に取着された、所定の配線パターンの形状に加工された金属板６を用意し、金属板６と両金属ピン５の上端面５ａとを超音波により接合してインダクタ電極７を形成する。その後、図２（ｄ）に示すように、支持材９を除去してインダクタ部品１が完成する。金属板６は、例えば平板状の金属の板をエッチングなどでパターンニングすることで形成される。なお、金属板６と両金属ピン５の上端面５ａとの接合は、半田を用いて行ってもよい。半田接合の場合、凹部８が半田受けとなり、金属ピン５と金属板６の接合部以外の領域に半田が広がるのを防止できる。さらに、金属板６と金属ピン５との接合性を上げる為に、金属ピン５と金属板６との間に半田を配置した状態で、超音波接合を行っても良い。この場合、超音波接合における半田と金属ピンの接合性が更に向上し、また凹部８が半田受けとなり半田の広がりを防止する事が出来る。
　上記した実施形態によれば、リードフレーム等の金属板６と金属ピン５とでインダクタ電極７を構成することにより、導電性ペーストやめっきで形成される従来の構成と比較して、インダクタ電極７の低抵抗化が可能になる。また、従来の構成と比較して、インダクタ電極７の主面上に形成された部分と樹脂層２内部に形成された部分の接続抵抗を下げることができるとともに、両者の接合部での発熱を抑制することができる。さらに、導電性ペーストやめっきを使用してインダクタ電極を形成する場合に比べて、短期間での製造が可能であり、製造コストの削減も可能となる。また、両金属ピン５の上端面５ａは、樹脂層２の上面２ａのうち金属ピン５の端面の周縁に対して突出して配設されるため、超音波接合時の振動エネルギーが樹脂層２に伝達されるのを抑えることができる。そのため、金属ピン５と金属板６との接合が確実になり、接合強度を高めることができる。
　（金属ピンと金属板との接合部の変形例）
　両金属ピン５と金属板６との接合部の変形例について、図３を参照して説明する。なお、図３（ａ）はインダクタ部品１ａの断面図、図３（ｂ）はインダクタ部品１ａの断面図である。
　図３（ａ）および（ｂ）に示すように、両金属ピン５の上端面５ａの周縁に形成した凹部８、８ａ～８ｃの深さや、超音波接合時のエネルギーの強さを調整することにより、金属板６の一部または全部が各樹脂層２の凹部８に侵入した状態で金属ピン５に接続される構成であってもよい。
　図３（ａ）は、超音波接合時の振動エネルギーにより、金属板６の一部が樹脂層２の凹部８に侵入している様子を表している。両金属ピン５と金属板６とでは、両金属ピン５のほうが変形しにくいため、両金属ピン５の上端面５ａが金属板６に食い込む形状となる。また、図３（ｂ）は、両金属ピン５の上端面５ａ上に金属板６が略存在せず、金属ピン５の側面のうち上端面５ａ側の端部に金属板６が接している様子を表している。
　両金属ピン５と金属板６との接合部を上記のような形状に形成することで、当該接合部の接合強度をより高めることができる。
　＜第２実施形態＞
　本発明の第２実施形態にかかるインダクタ部品１ｂについて、図４を参照して説明する。なお、図４（ａ）および（ｂ）はインダクタ部品１ｂの断面図である。
　この実施形態にかかるインダクタ部品１ｂが、図１および図２を参照して説明した第１実施形態のインダクタ部品１と異なるところは、両金属ピン５の上端面５ａを含む端部が樹脂層２の上面２ａから突出している点である。その他の構成は、第１実施形態のインダクタ部品１と同じであるため、同一符号を付すことにより説明を省略する。
　この実施形態では、両金属ピン５を樹脂層２に配置する工程において、両金属ピン５の上端面５ａを含む端部が樹脂の表面から突出した状態で樹脂を硬化させることにより、形成することができる。図４（ａ）に示すように、両金属ピン５だけが突出していてもよいし、図４（ｂ）に示すように、両金属ピン５の上端面５ａに向かって樹脂層２の上面２ａに斜面が形成されていてもよい。
　（インダクタ部品の製造方法）
　次に、この発明の第２実施形態にかかるインダクタ部品１ｂの製造方法について、図５を参照して説明する。なお、以下の説明では、説明を容易なものとするため、１個のインダクタ部品１ｂを製造する例を挙げて説明を行う。なお、以下で説明する製造方法と同じ要領で複数のインダクタ部品１ｂを一括して形成し、その後に、それぞれのインダクタ部品１ｂごとに個片化することによって複数のインダクタ部品１ｂを同時に製造してもよい。
　まず、図５（ａ）に示すように、その一方主面に粘着層（図示省略）が形成された転写板１０を用意し、２本の金属ピン５の上端面５ａを粘着層に取着することにより、両金属ピン５を転写板１０の一方主面上の所定の位置に立設する。次に、図５（ｂ）に示すように、転写板１０に立設された両金属ピン５を、両金属ピン５の端部が樹脂の表面から露出するように、ダム材１１に充填された未硬化の磁性体含有樹脂に浸漬させ、樹脂を熱硬化することによって、樹脂層２を形成する。
　続いて、図５（ｃ）に示すように、ダム材１１を除去した後、図５（ｄ）のように転写板１０を両金属ピン５の上端面５ａより剥離する。さらに、図５（ｅ）に示すように、樹脂層２の下面（保護膜４と対抗する面との反対面）の樹脂を研磨または研削により除去して、両金属ピンの下端面５ｂを樹脂層２の表面に露出させる。なお、樹脂量の調整により、研磨または研削による金属ピン５の下端面５ｂを露出させる工程が不要な場合もある。
　次に、図５（ｆ）に示すように、支持材９に取着された、所定の配線パターンの形状に加工された金属板６を用意し、金属板６と両金属ピン５の上端面５ａとを超音波により接合してインダクタ電極７を形成する。その後、図５（ｇ）に示すように、支持材９を除去してインダクタ部品１ｂが完成する。なお、金属板６と両金属ピン５の上端面５ａとの接合は、半田を用いて行ってもよい。
　この実施形態によると、両金属ピン５の上端面５ａが、樹脂層２の上面２ａから突出しているため、超音波接合の際の振動エネルギーを、両金属ピン５と金属板６との接合部に効率よく印加できるだけでなく、両金属ピン５と金属板６との接合時の位置合わせが容易になる。
　＜第３実施形態＞
　本発明の第３実施形態にかかるインダクタ部品１ｃについて、図６を参照して説明する。なお、図６（ａ）はインダクタ部品１ｃの平面図、図６（ｂ）～（ｅ）はインダクタ部品１ｃの断面図である。
　この実施形態にかかるインダクタ部品１ｃが、第１実施形態及び第２実施形態と異なるところは、インダクタ部品１ｃが、樹脂層２に埋設された環状のコイルコア２０を備えていることと、インダクタ電極７がコイルコア２０の周囲を螺旋状に巻回することでトロイダルコイルを形成していることである。以下の説明においては、上記した第１実施形態および第２実施形態と異なる点を中心に説明し、上記した第１実施形態及び第２実施形態と同様の構成については、同一符号を付すことにより説明を省略する。
　図６（ａ）に示すように、インダクタ電極７が複数の金属ピン５と、いずれも短冊状の複数の金属板６、６ａとで構成される。具体的には、各金属ピン５は、コイルコア２０の内周に沿って配列されたものと、これらと複数の対をなすように外周に沿って配列されたものとで構成される。各金属ピン５は、いずれも上端面５ａが樹脂層２の上面２ａに露出し、下端面５ｂが樹脂層２の下面２ｂに露出した状態で樹脂層２の内部に立設される。樹脂層２の上面２ａに配置された複数の金属板６は、いずれも一端がコイルコア２０の内周側に配置されるとともに、他端が外周側に配置され、対を成す内周側の金属ピン５と外周側の金属ピン５の上端面５ａ同士を接続する。一方、樹脂層２の下面２ｂに配置された複数の金属板６ａは、いずれも一端がコイルコア２０の内周側に配置されるとともに、他端が外周側に配置され、内周側に配置された一の金属ピン５と、この金属ピン５と対をなす外周側の金属ピン５の所定側（この実施形態では、反時計方向）に隣接した外周側の金属ピン５の下端面５ｂ同士を接続する。このような接続構成により、インダクタ電極７が環状のコイルコア２０の周囲を螺旋状に巻回して成るトロイダルコイルが形成される。
　また、樹脂層２の下面２ｂにも第１実施形態と同様の保護膜４が配置される（図６（ｂ）～（ｅ）参照）。また、樹脂層２の下面２ｂ側に配置された各金属板６ａとコイルコア２０との間には、絶縁物２１が配置されている（図６（ｂ）～（ｄ）参照）。
　また、この実施形態では、樹脂層２は、磁性体フィラーを含んでおらず、エポキシ樹脂等の一般的な熱硬化性の樹脂により形成されている。なお、上記した実施形態と同様に、樹脂層２の材質は、エポキシ樹脂等の熱硬化性の樹脂に限定されるものではない。
　また、この実施形態では、両金属ピン５の両端面５ａ、５ｂと、金属板６、６ａとの接合を確実に行うため、両金属ピン５の両端面５ａ、５ｂと周縁の樹脂との位置関係は第１実施形態のインダクタ部品１およびその変形例と同様に、図６（ｂ）～（ｅ）のいずれかで構成される。
　例えば、図６（ｂ）では、各金属ピン５の上端面５ａを含む端部が樹脂層２の上面２ａから突出した状態で設けられる。また、樹脂層２の下面２ｂ側は、金属板６ａの一部が樹脂層２の内側に入り込んだ状態で金属ピン５の下端面５ｂと接続されている。このとき、各金属ピン５の下端面５ｂが金属板６ａに食い込んだ状態で両者が接続される。
　また、図６（ｃ）では、図１（ｂ）と同様、各金属ピン５の両端面５ａ、５ｂの周縁に凹部８が形成されている。また、図６（ｄ）では、図１（ｅ）と同様、各金属ピン５それぞれの両端面５ａ、５ｂの周囲にすり鉢状の凹部８ｃが形成されている。また、図６（ｅ）では、図３（ａ）と同様、金属板６、６ａの一部が樹脂層２内部に侵入し、両金属ピン５の両端面５ａ、５ｂがそれぞれ金属板６、６ａに食い込んだ状態となっている。
　インダクタ部品１ｃは、図２を参照して説明した製造方法と同じ要領で製造することができる。この場合、図２（ａ）に示す工程において、金属ピン５を樹脂で被覆する際に、各金属ピン５の間にコイルコア２０を配置したあと樹脂層２を形成し、その後は同じ要領でインダクタ部品１ｃを製造するとよい。
　上記した実施形態によれば、インダクタ電極７がトロイダルコイルを形成する構成において、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
　なお、本発明は上記した各実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、上記したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記した第３実施形態において、コイルコア２０を配置しなくてもよい。
　本発明は、樹脂層に設けられたインダクタを備えるインダクタ部品およびその製造方法に広く適用することができる。
　１、１ａ～１ｃ　　インダクタ部品
　２　　　　樹脂層
　５　　　　金属ピン
　６、６ａ　金属板
　７　　　　インダクタ電極
　８、８ａ～８ｃ　　凹部
 

Claims (6)

  1. 　樹脂層と、
    　インダクタ電極とを備え、
    　前記インダクタ電極は、
    　端面が前記樹脂層の主面に露出した状態で前記樹脂層内に立設された金属ピンと、
    　前記金属ピンの前記端面に接する配線用の金属板とを有し、
    　前記金属ピンは、前記樹脂層の前記主面のうち前記金属ピンの前記端面の周縁の少なくとも一部に対して、前記端面が突出して配設されることを特徴とするインダクタ部品。
  2. 　前記金属ピンの前記端面を含む端部が、前記樹脂層の前記主面から突出していることを特徴とする請求項１に記載のインダクタ部品。
  3. 　前記樹脂層の前記主面のうち、前記金属ピンの前記端面の周縁の少なくとも一部に凹部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のインダクタ部品。
  4. 　前記凹部に半田が配置されていることを特徴とする請求項３に記載のインダクタ部品。
  5. 　端面が樹脂層の主面に露出した状態で当該樹脂層内に立設された金属ピンを準備する工程と、
    　前記樹脂層の前記主面における前記金属ピンの前記端面の周縁の少なくとも一部にレーザー光を照射して凹部を形成する工程と、
    　前記金属ピンの前記端面と配線用の金属板とを接合することにより、前記金属ピンと前記金属板とを有するインダクタ電極を形成する工程と
    　を備えることを特徴とするインダクタ部品の製造方法。
  6. 　前記インダクタ電極を形成する工程において、前記金属ピンの前記端面と前記金属板とを超音波により接合することを特徴とする請求項５に記載のインダクタ部品の製造方法。
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