WO2023053442A1 - コイル装置 - Google Patents

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WO2023053442A1
WO2023053442A1 PCT/JP2021/036417 JP2021036417W WO2023053442A1 WO 2023053442 A1 WO2023053442 A1 WO 2023053442A1 JP 2021036417 W JP2021036417 W JP 2021036417W WO 2023053442 A1 WO2023053442 A1 WO 2023053442A1
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WO
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layer
printed wiring
wiring portion
wiring
less
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/036417
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English (en)
French (fr)
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雅史 川口
将一郎 酒井
航 野口
Original Assignee
住友電気工業株式会社
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Publication date
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Priority to JP2022556167A priority patent/JP7400989B2/ja
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Priority to JP2023202889A priority patent/JP2024015494A/ja

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00—Fixed inductances of the signal type 
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00—Fixed inductances of the signal type 
    • H01F17/04—Fixed inductances of the signal type  with magnetic core
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F5/00—Coils

Definitions

  • the present disclosure relates to a coil device.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laying-Open No. 2016-9854 describes a coil device.
  • the coil device described in Patent Document 1 has a printed wiring board.
  • a printed wiring board has a base film and a conductive pattern.
  • the conductive pattern forms a coil by being spirally wound on the main surface of the base film.
  • Patent Document 2 International Publication No. 2018/211733
  • Patent Document 2 describes a printed wiring board.
  • the printed wiring board described in Patent Document 2 has a base film and a conductive pattern.
  • the conductive pattern is arranged on the main surface of the base film and constitutes a coil.
  • the coil device of the present disclosure includes at least one printed wiring board.
  • At least one printed wiring board includes a base film including a first main surface and a second main surface, and a first conductive pattern configured by a first wiring portion spirally wound on the first main surface. and
  • the average distance between adjacent first wiring portions is 3 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less.
  • the length of the first wiring portion is 150 mm or more and 1000 mm or less.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of the coil device 100.
  • FIG. FIG. 2 is a plan view of the printed wiring board 10.
  • FIG. 3 is a bottom view of the printed wiring board 10.
  • FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view along IV-IV in FIG. 5A to 5D are process diagrams showing a method for manufacturing printed wiring board 10.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the base film 20 after the sputtering step S211.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the base film 20 in the electroless plating step S212.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the base film 20 after the resist forming step S22.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the base film 20 after the sputtering step S211.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the base film 20 in the electroless plating step S212.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the base film 20 after the resist forming
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the base film 20 after the first electroplating step S23.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the base film 20 after the resist removing step S24.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the base film 20 after the seed layer removing step S25.
  • the coil device described in Patent Document 1 and the printed wiring board described in Patent Document 2 have room for improvement in reducing the size of the coil while increasing the number of turns of the wiring portion that constitutes the coil.
  • the present disclosure has been made in view of the problems of the prior art as described above. More specifically, the present disclosure provides a coil device capable of reducing the size of the coil while increasing the number of turns of the wiring portion that constitutes the coil.
  • a coil device includes at least one printed wiring board.
  • At least one printed wiring board includes a base film including a first main surface and a second main surface, and a first conductive pattern configured by a first wiring portion spirally wound on the first main surface. and
  • the average distance between adjacent first wiring portions is 3 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less.
  • the length of the first wiring portion is 150 mm or more and 1000 mm or less.
  • the coil device of (1) above it is possible to reduce the size of the coil while increasing the number of turns of the wiring portion that constitutes the coil.
  • At least one printed wiring board further has a second conductive pattern configured by a second wiring portion spirally wound on the second main surface. You may have The length of the second wiring portion may be 150 mm or more and 1000 mm or less.
  • the first wiring portion includes a seed layer disposed on the first main surface and a first electroplated layer disposed on the seed layer. , a second electroplated layer covering the seed layer and the first electroplated layer.
  • the seed layer may include a sputtered layer arranged on the first main surface and an electroless plated layer arranged on the sputtered layer.
  • the sputter layer may be made of a material different from that of the first electroplating layer.
  • the electroless plated layer may be made of the same material as the first electrolytic plated layer.
  • the seed layer may be a single layer made of the same material as the first electrolytic plating layer.
  • one layer may be a sputter layer.
  • a value obtained by dividing the height of the first wiring portion by the width of the first wiring portion may be 0.15 or more and 5 or less.
  • the width and length of the first conductive pattern in plan view may be 10 mm or less and 15 mm or less, respectively.
  • the value obtained by dividing the height of the first wiring portion by the average distance between adjacent first wiring portions may be 2 or more and 25 or less.
  • At least one printed wiring board may be a plurality of printed wiring boards that are stacked in the thickness direction of the base film.
  • At least one of the plurality of printed wiring boards includes a second conductive portion that is spirally wound on the second main surface. It may further have a pattern.
  • the length of the second wiring portion may be 150 mm or more and 1000 mm or less.
  • At least one printed wiring board may be a plurality of printed wiring boards stacked in the thickness direction of the base film.
  • Each of the plurality of printed wiring boards further has a second conductive pattern configured by a second wiring portion wound on the second main surface and electrically connected to the first wiring portion.
  • You may have An average distance between adjacent second wiring portions may be 3 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less.
  • the first wiring part of the first printed wiring board which is one of the plurality of printed wiring boards is the other one of the plurality of printed wiring boards adjacent to the first printed wiring board in the thickness direction of the base film. It may be electrically connected to the second wiring portion of the second printed wiring board.
  • a total value of the length of the first wiring portion and the length of the second wiring portion for the plurality of printed wiring boards may be 300 mm or more and 2000 mm or less.
  • a coil device includes a plurality of printed wiring boards.
  • Each of the plurality of printed wiring boards includes a base film including a first main surface and a second main surface, a first conductive pattern configured by a first wiring portion wound on the first main surface, and a second conductive pattern formed by a second wiring section that is spirally wound on the second main surface and electrically connected to the first wiring section.
  • a plurality of printed wiring boards are stacked in the thickness direction of the base film.
  • the first wiring part of the first printed wiring board which is one of the plurality of printed wiring boards is the other one of the plurality of printed wiring boards adjacent to the first printed wiring board in the thickness direction of the base film. It may be electrically connected to the second wiring portion of the second printed wiring board.
  • the average distance between adjacent first wiring portions and the average distance between adjacent second wiring portions are 3 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less.
  • the total value of the length of the first wiring portion and the length of the second wiring portion for the plurality of printed wiring boards is 300 mm or more and 2000 mm or less.
  • coil device 100 (Configuration of coil device according to embodiment) A configuration of a coil device (hereinafter referred to as "coil device 100") according to an embodiment will be described.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of the coil device 100.
  • the coil device 100 has multiple printed wiring boards 10 .
  • the coil device 100 has three printed wiring boards 10 .
  • the number of printed wiring boards 10 included in coil device 100 may be one.
  • FIG. 2 is a plan view of the printed wiring board 10.
  • FIG. 3 is a bottom view of the printed wiring board 10.
  • FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view along IV-IV in FIG.
  • the printed wiring board 10 has a base film 20, a first wiring portion 30, and a second wiring portion 40.
  • FIG. 1 is a plan view of the printed wiring board 10.
  • FIG. 3 is a bottom view of the printed wiring board 10.
  • FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view along IV-IV in FIG.
  • the printed wiring board 10 has a base film 20, a first wiring portion 30, and a second wiring portion 40.
  • the base film 20 has a first main surface 20a and a second main surface 20b.
  • the second principal surface 20b is the opposite surface of the first principal surface 20a.
  • the direction from the first main surface 20a to the second main surface 20b is sometimes referred to as the thickness direction of the base film 20.
  • the base film 20 is made of a flexible insulating material. That is, printed wiring board 10 is a flexible printed wiring board. Specific examples of the material forming the base film 20 include polyimide, polyethylene terephthalate, and fluororesin.
  • the first wiring part 30 is arranged on the first main surface 20a.
  • the first wiring portion 30 is spirally wound in a plan view (viewed from a direction orthogonal to the first main surface 20a).
  • the first wiring portion 30 spirally wound in plan view constitutes a first conductive pattern 50 that functions as a coil.
  • the outer shape of the first conductive pattern 50 is, for example, an oval shape in plan view.
  • width and length of the first conductive pattern 50 in plan view are defined as width WC1 and length LC1 , respectively.
  • Length L C1 is greater than width W C1 .
  • Width W C1 and length L C1 are, for example, 10 mm or less and 15 mm or less, respectively.
  • Width W C1 and length L C1 are, for example, 1 mm or more.
  • distance DIS1 be the average distance between adjacent first wiring portions 30 .
  • the distance DIS1 is 3 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less.
  • the height of the first wiring portion 30 is assumed to be height H1.
  • the height H1 is, for example, 15 ⁇ m or more and 75 ⁇ m or less.
  • the width of the first wiring portion 30 is assumed to be width W1.
  • the width W1 is, for example, 15 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the aspect ratio of the first wiring portion 30 is the value obtained by dividing the height H1 by the width W1.
  • the aspect ratio of the first wiring part 30 is, for example, 0.15 or more and 5 or less.
  • a value obtained by dividing the height H1 by the distance DIS1 is, for example, 2 or more and 25 or less.
  • the value obtained by dividing the height H1 by the distance DIS1 is preferably 3 or more and 20 or less.
  • the value obtained by dividing the height H1 by the distance DIS1 is more
  • the distance DIS1 is measured by the following method. First, ten measurement points are set at equal intervals between one end and the other end of the spirally wound first wiring portion 30 . Secondly, the distance between adjacent first wiring portions 30 is measured at the central portion in the height direction of the first wiring portions 30 for each measurement point, and the sum of the measured values is calculated. Third, dividing the sum by 10 gives the distance DIS1.
  • the first wiring portion 30 has a seed layer 31 , a first electroplating layer 32 and a second electroplating layer 33 .
  • the seed layer 31 is arranged on the first main surface 20a.
  • the first electroplating layer 32 is arranged on the seed layer 31 .
  • the second electroplating layer 33 covers the seed layer 31 and the first electroplating layer 32 . That is, the second electrolytic plated layer 33 is arranged on the side surfaces of the seed layer 31 and the first electrolytic plated layer 32 and on the upper surface of the first electrolytic plated layer 32 .
  • the seed layer 31 has, for example, a first layer 31a and a second layer 31b.
  • the first layer 31a is arranged on the first major surface 20a.
  • the first layer 31a is, for example, a sputter layer (a layer formed by sputtering).
  • the first layer 31a is made of nickel-chromium alloy, for example.
  • the second layer 31b is arranged on the first layer 31a.
  • the second layer 31b is, for example, an electroless plating layer (a layer formed by electroless plating).
  • the second layer 31b is made of copper, for example.
  • the first electroplating layer 32 is a layer formed by electroplating.
  • the first electroplating layer 32 is made of copper, for example. That is, the first layer 31 a is made of a material different from that of the first electroplated layer 32 , and the second layer 31 b is made of the same material as that of the first electroplated layer 32 .
  • the second electrolytic plated layer 33 is a layer formed by electrolytic plating.
  • the second electroplating layer 33 is made of copper, for example.
  • the first layer 31a and the second layer 31b may be made of copper, for example. That is, the seed layer 31 may be made of the same material as the first electroplating layer 32 . In this case, the first layer 31a may be a nano-copper layer formed by sputtering. The seed layer 31 may not have the second layer 31b. That is, the seed layer 31 may be a single layer made of the same material as the first electrolytic plating layer 32 .
  • the second wiring portion 40 is arranged on the second main surface 20b.
  • the second wiring portion 40 is spirally wound in a plan view (viewed from a direction orthogonal to the second main surface 20b).
  • the second wiring portion 40 spirally wound in plan view constitutes a second conductive pattern 60 that functions as a coil.
  • the outer shape of the second conductive pattern 60 is, for example, an oval shape in plan view.
  • width and length of the second conductive pattern 60 in plan view are defined as width WC2 and length LC2 , respectively.
  • Length L C2 is greater than width W C2 .
  • Width W C2 and length L C2 are, for example, 10 mm or less and 15 mm or less, respectively.
  • Width W C2 and length L C2 are, for example, 1 mm or more.
  • the average distance between the adjacent second wiring portions 40 be the distance DIS2.
  • the distance DIS2 is 3 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less.
  • the height of the second wiring portion 40 is assumed to be height H2.
  • the height H2 is, for example, 15 ⁇ m or more and 75 ⁇ m or less.
  • the width of the second wiring portion 40 is assumed to be W2.
  • the width W2 is, for example, 15 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the aspect ratio of the second wiring portion 40 is the value obtained by dividing the height H2 by the width W2.
  • the aspect ratio of the second wiring part 40 is, for example, 0.15 or more and 5 or less.
  • a value obtained by dividing the height H2 by the distance DIS2 is, for example, 2 or more and 25 or less.
  • the value obtained by dividing the height H2 by the distance DIS2 is preferably 3 or more and 20 or less.
  • the value obtained by dividing the height H2 by the distance DIS2 is more
  • the distance DIS2 is measured by the following method. First, ten measurement points are set at equal intervals between one end and the other end of the second wiring portion 40 wound in a spiral shape. Secondly, the distance between the second wiring portions 40 adjacent to each of the measurement points is measured at the central portion in the height direction of the second wiring portions 40, and the sum of the measured values is calculated. Third, dividing the sum by 10 gives the distance DIS2.
  • the second wiring portion 40 has a seed layer 41 , a first electroplating layer 42 and a second electroplating layer 43 .
  • the seed layer 41 is arranged on the second major surface 20b.
  • the first electroplating layer 42 is arranged on the seed layer 41 .
  • the second electroplating layer 43 covers the seed layer 41 and the first electroplating layer 42 . That is, the second electrolytic plated layer 43 is arranged on the side surfaces of the seed layer 41 and the first electrolytic plated layer 42 and on the upper surface of the first electrolytic plated layer 42 .
  • the seed layer 41 has, for example, a first layer 41a and a second layer 41b.
  • the first layer 41a is arranged on the second major surface 20b.
  • the first layer 41a is, for example, a sputter layer.
  • the first layer 41a is made of nickel-chromium alloy, for example.
  • the second layer 41b is arranged on the first layer 41a.
  • the second layer 41b is, for example, an electroless plated layer.
  • the second layer 41b is made of copper, for example.
  • the first electroplating layer 42 is a layer formed by electroplating.
  • the first electroplating layer 42 is made of copper, for example. That is, the first layer 41 a is made of a material different from that of the first electroplated layer 42 , and the second layer 41 b is made of the same material as that of the first electroplated layer 42 .
  • the second electrolytic plated layer 43 is a layer formed by electrolytic plating.
  • the second electroplating layer 43 is made of copper, for example.
  • the first layer 41a and the second layer 41b may be made of copper, for example. That is, the seed layer 41 may be made of the same material as the first electroplating layer 42 . In this case, the first layer 41a may be a nano-copper layer formed by sputtering. The seed layer 41 may not have the second layer 41b. That is, the seed layer 41 may be a single layer made of the same material as the first electroplating layer 42 .
  • the first wiring portion 30 has a first end portion 34 and a second end portion 35 .
  • a first end portion 34 and a second end portion 35 are located at both ends of the first wiring portion 30 .
  • the second wiring portion 40 has a first end portion 44 and a second end portion 45 .
  • a first end portion 44 and a second end portion 45 are located at both ends of the second wiring portion 40 .
  • Through holes 20c are formed in the base film 20.
  • the through hole 20c penetrates the base film 20 along the thickness direction.
  • the second end 35 is on the first major surface 20a surrounding the through hole 20c.
  • the second end 45 is on the second major surface 20b around the through hole 20c.
  • the second end 35 and the second end 45 are electrically connected by a conductor (not shown) on the inner wall surface of the through hole 20c. Thereby, the first wiring portion 30 and the second wiring portion 40 are electrically connected.
  • the length of the first wiring part 30 is 150 mm or more and 1000 mm or less.
  • the length of the first wiring portion 30 is the length of the first wiring portion 30 between the first end 34 and the second end 35 .
  • the length of the second wiring portion 40 is 150 mm or more and 1000 mm or less.
  • the length of the second wiring portion 40 is the length of the second wiring portion 40 between the first end 44 and the second end 45 .
  • a plurality of printed wiring boards 10 are stacked in the thickness direction of the base film 20 .
  • Two printed wiring boards 10 adjacent to each other in the thickness direction of the base film 20 are referred to as a printed wiring board 10a and a printed wiring board 10b, respectively.
  • First main surface 20a of printed wiring board 10a faces second main surface 20b of printed wiring board 10b.
  • the first conductive pattern 50 (the first wiring portion 30) of the printed wiring board 10a and the The second conductive pattern 60 (second wiring portion 40) of the printed wiring board 10b is electrically connected.
  • the two outermost printed wiring boards 10 in the thickness direction of the base film 20 are referred to as a printed wiring board 10c and a printed wiring board 10d, respectively.
  • a first end portion 34 of the printed wiring board 10 c and a first end portion 44 of the printed wiring board 10 d are external connection terminals of the coil device 100 .
  • the total value of the length of the first wiring part 30 and the length of the second wiring part 40 for all the printed wiring boards 10 included in the coil device 100 is, for example, 300 mm or more and 2000 mm or less.
  • FIG. 5 is a process diagram showing a method for manufacturing the printed wiring board 10.
  • the method for manufacturing printed wiring board 10 includes a preparation step S1 and a conductive pattern forming step S2.
  • the conductive pattern forming step S2 is performed after the preparation step S1.
  • the base film 20 is prepared.
  • the first wiring portion 30 is not formed on the first main surface 20a of the base film 20 prepared in the preparation step S1, and the second main surface 20b of the base film 20 prepared in the preparation step S1 has The second wiring portion 40 is not formed.
  • the base film 20 prepared in the preparation step S1 is not separated into pieces. That is, by performing the conductive pattern forming step S2, a plurality of printed wiring boards 10 are formed at the same time.
  • the conductive pattern forming step S2 is performed using, for example, a semi-additive method.
  • the conductive pattern forming step S2 includes a seed layer forming step S21, a resist forming step S22, a first electrolytic plating step S23, a resist removing step S24, a seed layer removing step S25, and a second electrolytic plating step S26. are doing.
  • the resist forming step S22 is performed after the seed layer forming step S21.
  • the first electroplating step S23 is performed after the resist forming step S22.
  • the resist removing step S24 is performed after the first electroplating step S23.
  • the seed layer removing step S25 is performed after the resist removing step S24.
  • the second electroplating step S26 is performed after the seed layer removing step S25.
  • the seed layer forming step S21 includes a sputtering step S211 and an electroless plating step S212.
  • the electroless plating step S212 is performed after the sputtering step S211.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the base film 20 after the sputtering step S211. As shown in FIG. 6, in the sputtering step S211, sputtering is performed to form a first layer 31a on the first main surface 20a and a first layer 41a on the second main surface 20b. .
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the base film 20 in the electroless plating step S212. As shown in FIG. 7, in the electroless plating step S212, electroless plating is performed to form a second layer 31b on the first layer 31a, and a second layer 41b is formed on the first layer 41a. be done.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the base film 20 after the resist forming step S22.
  • a resist 70 is formed in the resist forming step S22.
  • a resist 70 is formed on the seed layer 31 and the seed layer 41 .
  • the resist 70 is formed by applying a photosensitive organic material onto the seed layers 31 and 41 and patterning the applied photosensitive organic material by exposing and developing. The seed layers 31 and 41 are partially exposed through the openings in the resist 70 .
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the base film 20 after the first electroplating step S23.
  • a first electroplating layer 32 and a first electroplating layer 42 are formed in the first electroplating step S23.
  • the first electroplating layer 32 is formed on the seed layer 31 exposed from the resist 70 by performing electroplating by energizing the seed layer 31 while the base film 20 is placed in the plating solution.
  • the first electroplating layer 42 is formed on the seed layer 41 exposed from the resist 70 by performing electroplating by energizing the seed layer 41 while the base film 20 is placed in the plating solution. .
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the base film 20 after the resist removing step S24.
  • the resist 70 is peeled off from the seed layers 31 and 41 and removed.
  • the seed layer 31 is exposed from between the adjacent first electrolytic plated layers 32
  • the seed layer 41 is exposed from between the adjacent first electrolytic plated layers 42 .
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the base film 20 after the seed layer removing step S25. As shown in FIG. 11, in the seed layer removing step S25, the seed layer 31 exposed between the adjacent first electrolytic plated layers 32 and the seed layer 31 exposed between the adjacent first electrolytic plated layers 42 are removed. The seed layer 41 is removed by etching.
  • Etching is performed by supplying an etchant between adjacent first electrolytic plated layers 32 and between adjacent first electrolytic plated layers 42 .
  • the etchant is selected so that etching is rate-determined by the reaction between the reactive species in the etchant and the object to be etched rather than the diffusion of the reactive species in the etchant to the vicinity of the object to be etched.
  • the etchant used is an etchant that has a dissolution reaction rate of 1.0 ⁇ m/min or less for the material (that is, copper) forming the second layers 31b and 41b.
  • etching solutions include sulfuric acid hydrogen peroxide aqueous solution and sodium peroxodisulfate aqueous solution.
  • the etchant is switched after the etching of the second layer 31b and the second layer 41b is completed.
  • an etchant having a high selectivity with respect to the material (that is, nickel-chromium alloy) forming the first layers 31a and 41a is used. Therefore, after switching the etchant, the etching of the first electrolytic plated layer 32 and the first electrolytic plated layer 42 is difficult to progress.
  • the second electroplating layer 33 and the second electroplating layer 43 are formed.
  • the second electroplating layer 33 is formed by performing electroplating by energizing the seed layer 31 and the first electroplating layer 32 while the base film 20 is placed in the plating solution. It is formed over layer 32 .
  • the second electroplating layer 43 is formed by performing electroplating by energizing the seed layer 41 and the first electroplating layer 42 while the base film 20 is placed in the plating solution. It is formed over the layer 42 .
  • the electrical resistance of the wiring portion can be reduced.
  • the wiring portion is etched too much.
  • the electrical resistance of the wiring portion can also be reduced by increasing the width of the wiring portion, but in this case, the size of the coil increases.
  • an etchant with a high dissolution reaction rate for the material forming the seed layer that is, an etchant in which the diffusion of the reactive species in the etchant to the vicinity of the etching target determines the etching rate
  • an etchant with a high dissolution reaction rate for the material forming the seed layer that is, an etchant in which the diffusion of the reactive species in the etchant to the vicinity of the etching target determines the etching rate
  • the distance between the adjacent wiring portions is shortened or the height of the wiring portions is increased, it becomes difficult for the etchant to be supplied between the adjacent wiring portions.
  • variations in the etching of the seed layer increase, and the amount of etching increases in order to reliably remove the seed layer. Due to the above reasons, conventionally, it is not possible to shorten the distance between adjacent wiring portions, increase the number of turns of the wiring portion (the length of the wiring portion), and increase the height of the wiring portion. I didn't.
  • the coil device 100 has a printed wiring board 10 .
  • an etchant having a low dissolution reaction rate with respect to the materials forming the second layers 31b and 41b is used in the seed layer removing step S25.
  • the etching in the seed layer removing step S25 is rate-determined by the reaction between the reactive species in the etchant and the object to be etched. Even if it is difficult to supply the etchant between the two layers, variations in the etching of the seed layer 31 (second layer 31b) and the seed layer 41 (second layer 41b) are unlikely to occur.
  • the coil device 100 it is possible to prevent the first electrolytic plated layer 32 and the first electrolytic plated layer 42 from being excessively etched, and the pattern density of the first wiring portion 30 and the second wiring portion 40 can be reduced to can be improved.
  • the coil device 100 as the height of the first wiring portion 30 and the second wiring portion 40 increases, it is possible to suppress the resistance of the first wiring portion 30 and the second wiring portion 40 from increasing. The length of the 1 wiring part 30 and the 2nd wiring part 40 can be ensured.
  • the pattern density of the first wiring portion 30 and the second wiring portion 40 is improved.
  • the second conductive pattern 60 can be miniaturized (more specifically, the width W C1 and the length L C1 are set to 10 mm or less and 15 mm or less, respectively, and the width W C2 and the length L C2 are set to 10 mm or less and 15 mm or less, respectively. can be below).
  • the first wiring portion 30 when the value obtained by dividing the height H1 by the width W1 (the value obtained by dividing the height H2 by the width W2) is 0.15 or more and 5 or less, the first wiring portion 30 (the second wiring portion 40) , the electrical resistance of the first wiring portion 30 (second wiring portion 40) is further reduced while improving the pattern density of the adjacent first wiring portion 30 (second wiring portion 40). can do.
  • the adjacent first wiring portions 30 (second wiring portions 40), the electrical resistance of the first wiring portion 30 (the second wiring portion 40) can be further reduced while improving the pattern density of 40).
  • samples 1 to 11 were prepared as samples of the coil device 100.
  • FIG. For samples 1 to 11, as shown in Table 1, the etchant used in the seed layer removal step S25, the width W c1 , the length L c1 , the length of the first wiring part 30, the length of the second wiring part 40 length, the sum of the length of the first wiring portion 30 and the length of the second wiring portion 40, the width W1, the distance DIS1, the height H1, the number of turns of the first wiring portion 30, and the number of turns of the second wiring portion 40 is changed.
  • Width W c2 , length L c2 , width W2, distance DIS2, and height H2 are equal to width W c1 , length L c1 , width W1, distance DIS1, and height H1, respectively. omitted.
  • "A” in the column of etching solution in Table 1 indicates that a sodium peroxodisulfate aqueous solution having a dissolution rate of 0.8 ⁇ m/min was used.
  • “B” in the etchant column in Table 1 indicates that an iron chloride aqueous solution having a dissolution rate of 1.5 ⁇ m/min was used.
  • Samples 1 and 6 had the same design, except that the etchant was different.
  • Samples 3 and 7 had the same design, except that the etchants were different.
  • the difference between the design value of distance DIS1 (distance DIS2) and the actual measurement value of distance DIS1 (distance DIS2) was small.
  • samples 6 and 7 there was a large difference between the design value of the distance DIS1 (distance DIS2) and the measured value of the distance DIS1 (distance DIS2), and short-circuit failure occurred.
  • the coil device 100 can be manufactured.
  • the length of the first wiring portion 30 and the length of the second wiring portion 40 are set to 900 mm, and the length of the first wiring portion 30 and the length of the second wiring are set to 900 mm.
  • the sum of the lengths of the portions 40 was set to 1800 mm.
  • the distance DIS1 (distance DIS2) was in the range of 3 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less.
  • the distance DIS1 (distance DIS2) exceeded 15 ⁇ m.
  • the distance DIS1 (distance DIS2) was less than 3 ⁇ m.
  • the width W c1 (width W c2 ) and the length L c1 (length L c2 ) were within the ranges of 10 mm or less and 15 mm or less, respectively.
  • the width W c1 (width W c2 ) and length L c1 (length L c2 ) exceeded 10 mm and 15 mm, respectively.
  • sample 9 a short circuit defect occurred.
  • the distance DIS1 (distance DIS2) was in the range of 3 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less. Moreover, in samples 1 to 5, the width W c1 (width W c2 ) and the length L c1 (length L c2 ) were within the ranges of 10 mm or less and 15 mm or less, respectively.
  • the length of the first wiring part 30 and the length of the second wiring part 40 are 150 mm or more, and the sum of the lengths of the first wiring part 30 and the length of the second wiring part 40 is It was 300 mm or more.
  • the length of the first wiring portion 30 and the length of the second wiring portion 40 are less than 150 mm, and the sum of the length of the first wiring portion 30 and the length of the second wiring portion 40 is was less than 300 mm.
  • the sum of the number of turns of the first wiring part 30 and the number of turns of the second wiring part 40 is 10 or more. The sum of the 40 turns was less than 10.
  • the length of the first wiring portion 30 and the length of the second wiring portion 40 should be 150 mm or more, and the sum of the length of the first wiring portion 30 and the length of the second wiring portion 40 should be 300 mm. It has become clear that it is possible to reduce the size of the coil while increasing the number of turns of the wiring portion that constitutes the coil.
  • the distance DIS1 (distance DIS2) was in the range of 3 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less. Moreover, in samples 1 to 4 and sample 11, the width W c1 (width W c2 ) and the length L c1 (length L c2 ) were within the ranges of 10 mm or less and 15 mm or less, respectively.
  • samples 1 to 4 the length of the first wiring part 30 and the length of the second wiring part 40 are 1000 mm or less, and the sum of the lengths of the first wiring part 30 and the length of the second wiring part 40 is It was 2000 mm or less.
  • sample 11 the length of the first wiring portion 30 and the length of the second wiring portion 40 exceeded 1000 mm, and the sum of the length of the first wiring portion 30 and the length of the second wiring portion 40 was over 2000 mm.
  • the electrical resistance values of samples 1 to 4 were 30 ⁇ or less, and the electrical resistance value of sample 11 exceeded 30 ⁇ .
  • the length of the first wiring portion 30 and the length of the second wiring portion 40 are set to 1000 mm or less, and the sum of the lengths of the first wiring portion 30 and the length of the second wiring portion 40 is set to 2000 mm. It became clear that the electrical resistance value of the coil device 100 can be suppressed by

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Abstract

コイル装置は、少なくとも１つのプリント配線板を備える。少なくとも１つのプリント配線板は、第１主面及び第２主面を含むベースフィルムと、第１主面上において渦巻き状に巻回されている第１配線部により構成されている第１導電パターンとを有している。隣り合う第１配線部の間の平均距離は、３μｍ以上１５μｍ以下である。第１配線部の長さは、１５０ｍｍ以上１０００ｍｍ以下である。

Description

コイル装置
　本開示は、コイル装置に関する。
　例えば、特開２０１６－９８５４号公報（特許文献１）には、コイル装置が記載されている。特許文献１に記載のコイル装置は、プリント配線板を有している。プリント配線板は、ベースフィルムと、導電パターンとを有している。導電パターンは、ベースフィルムの主面上において渦巻き状に巻回されていることにより、コイルを構成している。
　また、国際公開第２０１８／２１１７３３号（特許文献２）には、プリント配線板が記載されている。特許文献２に記載のプリント配線板は、ベースフィルムと、導電パターンとを有している。導電パターンは、ベースフィルムの主面上に配置されており、コイルを構成している。
特開２０１６－９８５４号公報 国際公開第２０１８／２１１７３３号
　本開示のコイル装置は、少なくとも１つのプリント配線板を備えている。少なくとも１つのプリント配線板は、第１主面及び第２主面を含むベースフィルムと、第１主面上において渦巻き状に巻回されている第１配線部により構成されている第１導電パターンとを有する。隣り合う第１配線部の間の平均距離は、３μｍ以上１５μｍ以下である。第１配線部の長さは、１５０ｍｍ以上１０００ｍｍ以下である。
図１は、コイル装置１００の分解斜視図である。 図２は、プリント配線板１０の平面図である。 図３は、プリント配線板１０の底面図である。 図４は、図２のＩＶ－ＩＶにおける断面図である。 図５は、プリント配線板１０の製造方法を示す工程図である。 図６は、スパッタリング工程Ｓ２１１後におけるベースフィルム２０の断面図である。 図７は、無電解めっき工程Ｓ２１２におけるベースフィルム２０の断面図である。 図８は、レジスト形成工程Ｓ２２後におけるベースフィルム２０の断面図である。 図９は、第１電解めっき工程Ｓ２３後におけるベースフィルム２０の断面図である。 図１０は、レジスト除去工程Ｓ２４後におけるベースフィルム２０の断面図である。 図１１は、シード層除去工程Ｓ２５後におけるベースフィルム２０の断面図である。
　［本開示が解決しようとする課題］
　特許文献１に記載のコイル装置及び特許文献２に記載のプリント配線板は、コイルを構成している配線部の巻き数を増加させつつコイルを小型化することに改善の余地がある。
　本開示は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものである。より具体的には、本開示は、コイルを構成している配線部の巻き数を増加させつつコイルを小型化することが可能なコイル装置を提供するものである。
　［本開示の効果］
　本開示のコイル装置によると、コイルを構成している配線部の巻き数を増加させつつコイルを小型化することが可能である。
　［本開示の実施形態の説明］
　まず、本開示の実施形態を列挙して説明する。
　（１）本開示の一実施形態に係るコイル装置は、少なくとも１つのプリント配線板を備える。少なくとも１つのプリント配線板は、第１主面及び第２主面を含むベースフィルムと、第１主面上において渦巻き状に巻回されている第１配線部により構成されている第１導電パターンとを有している。隣り合う第１配線部の間の平均距離は、３μｍ以上１５μｍ以下である。第１配線部の長さは、１５０ｍｍ以上１０００ｍｍ以下である。
　上記（１）のコイル装置によると、コイルを構成している配線部の巻き数を増加させつつコイルを小型化することが可能である。
　（２）上記（１）のコイル装置では、少なくとも１つのプリント配線板が、第２主面上において渦巻き状に巻回されている第２配線部により構成されている第２導電パターンをさらに有していてもよい。第２配線部の長さは、１５０ｍｍ以上１０００ｍｍ以下であってもよい。
　（３）上記（１）又は（２）のコイル装置では、第１配線部が、第１主面上に配置されているシード層と、シード層上に配置されている第１電解めっき層と、シード層及び第１電解めっき層を覆っている第２電解めっき層とを有していてもよい。
　（４）上記（３）のコイル装置では、シード層が、第１主面上に配置されているスパッタ層と、スパッタ層上に配置されている無電解めっき層とを含んでいてもよい。スパッタ層は、第１電解めっき層と異なる材料により形成されていてもよい。無電解めっき層は、第１電解めっき層と同一材料により形成されていてもよい。
　（５）上記（３）のコイル装置では、シード層が、第１電解めっき層と同一材料により形成されている１つの層であってもよい。
　（６）上記（５）のコイル装置では、１つの層が、スパッタ層であってもよい。
　（７）上記（１）から（６）のコイル装置では、第１配線部の高さを第１配線部の幅で除した値が、０．１５以上５以下であってもよい。
　（８）上記（１）から（７）のコイル装置では、平面視における第１導電パターンの幅及び長さが、それぞれ１０ｍｍ以下及び１５ｍｍ以下であってもよい。
　（９）上記（１）から（８）のコイル装置では、第１配線部の高さを隣り合う第１配線部の間の平均距離で除した値が、２以上２５以下であってもよい。
　（１０）上記（１）のコイル装置では、少なくとも１つのプリント配線板が、ベースフィルムの厚さ方向において重ねて配置されている複数のプリント配線板であってもよい。
　（１１）上記（１０）のコイル装置では、複数のプリント配線板のうちの少なくとも１つが、第２主面上において渦巻き状に巻回されている第２配線部により構成されている第２導電パターンをさらに有していてもよい。第２配線部の長さは、１５０ｍｍ以上１０００ｍｍ以下であってもよい。
　（１２）上記（１）から（９）のコイル装置では、少なくとも１つのプリント配線板がベースフィルムの厚さ方向において重ねて配置されている複数のプリント配線板であってもよい。複数のプリント配線板の各々は、第２主面上において巻回されており、かつ第１配線部に電気的に接続されている第２配線部により構成されている第２導電パターンをさらに有していてもよい。隣り合う第２配線部の間の平均距離は、３μｍ以上１５μｍ以下であってもよい。複数のプリント配線板のうちの１つである第１プリント配線板の第１配線部は、ベースフィルムの厚さ方向において第１プリント配線板に隣り合う複数のプリント配線板のうちの他の１つである第２プリント配線板の第２配線部に電気的に接続されていてもよい。第１配線部の長さ及び第２配線部の長さを複数のプリント配線板について合計した値は、３００ｍｍ以上２０００ｍｍ以下であってもよい。
　（１３）本開示の他の実施形態に係るコイル装置は、複数のプリント配線板を備える。複数のプリント配線板の各々は、第１主面及び第２主面を含むベースフィルムと、第１主面上において巻回されている第１配線部により構成されている第１導電パターンと、第２主面上において渦巻き状に巻回されており、かつ、第１配線部に電気的に接続されている第２配線部により構成されている第２導電パターンとを有している。複数のプリント配線板は、ベースフィルムの厚さ方向において重ねて配置されている。複数のプリント配線板のうちの１つである第１プリント配線板の第１配線部は、ベースフィルムの厚さ方向において第１プリント配線板に隣り合う複数のプリント配線板のうちの他の１つである第２プリント配線板の第２配線部に電気的に接続されていてもよい。隣り合う第１配線部の間の平均距離及び隣り合う第２配線部の間の平均距離は、３μｍ以上１５μｍ以下である。第１配線部の長さ及び第２配線部の長さを複数のプリント配線板について合計した値は、３００ｍｍ以上２０００ｍｍ以下である。
　上記（１３）のコイル装置によると、コイルを構成している配線部の巻き数を増加させつつコイルを小型化することが可能である。
　［本開示の実施態様の詳細］
　本開示の実施形態の詳細を、図面を参照しながら説明する。以下の図面では、同一又は相当する部分に同一の参照符号を付し、重複する説明は繰り返さない。
　（実施形態に係るコイル装置の構成）
　実施形態に係るコイル装置（以下「コイル装置１００」とする）の構成を説明する。
　図１は、コイル装置１００の分解斜視図である。図１に示されるように、コイル装置１００は、複数のプリント配線板１０を有している。図１の例では、コイル装置１００は、３つのプリント配線板１０を有している。但し、コイル装置１００が有しているプリント配線板１０の数は、１つであってもよい。
　図２は、プリント配線板１０の平面図である。図３は、プリント配線板１０の底面図である。図４は、図２のＩＶ－ＩＶにおける断面図である。図２、図３及び図４に示されるように、プリント配線板１０は、ベースフィルム２０と、第１配線部３０と、第２配線部４０とを有している。
　ベースフィルム２０は、第１主面２０ａと、第２主面２０ｂとを有している。第２主面２０ｂは、第１主面２０ａの反対面である。第１主面２０ａから第２主面２０ｂに向かう方向を、ベースフィルム２０の厚さ方向ということがある。ベースフィルム２０は、可撓性のある絶縁性材料により形成されている。すなわち、プリント配線板１０は、フレキシブルプリント配線板である。ベースフィルム２０を構成している材料の具体例としては、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート及びフッ素樹脂が挙げられる。
　第１配線部３０は、第１主面２０ａ上に配置されている。第１配線部３０は、平面視において（第１主面２０ａに直交する方向から見て）、渦巻き状に巻回されている。平面視において渦巻き状に巻回されている第１配線部３０は、コイルとして機能する第１導電パターン５０を構成している。第１導電パターン５０の外形は、例えば、平面視において長円形状である。
　平面視における第１導電パターン５０の幅及び長さを、それぞれ幅ＷＣ１及び長さＬＣ１とする。長さＬＣ１は、幅ＷＣ１よりも大きい。幅ＷＣ１及び長さＬＣ１は、例えば、それぞれ１０ｍｍ以下及び１５ｍｍ以下である。幅ＷＣ１及び長さＬＣ１は、例えば、１ｍｍ以上である。
　隣り合っている第１配線部３０の間の平均距離を、距離ＤＩＳ１とする。距離ＤＩＳ１は、３μｍ以上１５μｍ以下である。第１配線部３０の高さを、高さＨ１とする。高さＨ１は、例えば１５μｍ以上７５μｍ以下である。第１配線部３０の幅を、幅Ｗ１とする。幅Ｗ１は、例えば、１５μｍ以上１００μｍ以下である。第１配線部３０のアスペクト比は、高さＨ１を幅Ｗ１で除した値である。第１配線部３０のアスペクト比は、例えば０．１５以上５以下である。高さＨ１を距離ＤＩＳ１で除した値は、例えば、２以上２５以下である。高さＨ１を距離ＤＩＳ１で除した値は、好ましくは３以上２０以下である。高さＨ１を距離ＤＩＳ１で除した値は、さらに好ましくは４以上２０以下である。
　なお、距離ＤＩＳ１は、以下の方法により測定される。第１に、渦巻き状に巻回されている第１配線部３０の一方端と他方端との間に等間隔で１０点の測定点を設定する。第２に、当該測定点ごとに隣り合っている第１配線部３０の間の距離を第１配線部３０の高さ方向における中央部において測定し、それらの測定値の合計を算出する。第３に、当該合計を１０で除することにより、距離ＤＩＳ１が得られる。
　第１配線部３０は、シード層３１と、第１電解めっき層３２と、第２電解めっき層３３とを有している。シード層３１は、第１主面２０ａ上に配置されている。第１電解めっき層３２は、シード層３１上に配置されている。第２電解めっき層３３は、シード層３１及び第１電解めっき層３２を覆っている。すなわち、第２電解めっき層３３は、シード層３１及び第１電解めっき層３２の側面上並びに第１電解めっき層３２の上面上に配置されている。
　シード層３１は、例えば、第１層３１ａと、第２層３１ｂとを有している。第１層３１ａは、第１主面２０ａ上に配置されている。第１層３１ａは、例えば、スパッタ層（スパッタリングにより形成されている層）である。第１層３１ａは、例えば、ニッケル－クロム合金により形成されている。第２層３１ｂは、第１層３１ａ上に配置されている。第２層３１ｂは、例えば、無電解めっき層（無電解めっきにより形成されている層）である。第２層３１ｂは、例えば、銅により形成されている。
　第１電解めっき層３２は、電解めっきにより形成されている層である。第１電解めっき層３２は、例えば、銅により形成されている。すなわち、第１層３１ａは第１電解めっき層３２と異なる材料により形成されており、第２層３１ｂは第１電解めっき層３２と同一の材料により形成されている。第２電解めっき層３３は、電解めっきにより形成されている層である。第２電解めっき層３３は、例えば、銅により形成されている。
　第１層３１ａ及び第２層３１ｂは、例えば銅により形成されていてもよい。すなわち、シード層３１は、第１電解めっき層３２と同一材料により形成されていてもよい。この場合、第１層３１ａは、スパッタリングにより形成されているナノ銅層であってもよい。シード層３１は、第２層３１ｂを有していなくてもよい。すなわち、シード層３１は、第１電解めっき層３２と同一材料により形成されている１つの層であってもよい。
　第２配線部４０は、第２主面２０ｂ上に配置されている。第２配線部４０は、平面視において（第２主面２０ｂに直交する方向から見て）、渦巻き状に巻回されている。平面視において渦巻き状に巻回されている第２配線部４０は、コイルとして機能する第２導電パターン６０を構成している。第２導電パターン６０の外形は、例えば、平面視において長円形状である。
　平面視における第２導電パターン６０の幅及び長さを、それぞれ幅ＷＣ２及び長さＬＣ２とする。長さＬＣ２は、幅ＷＣ２よりも大きい。幅ＷＣ２及び長さＬＣ２は、例えば、それぞれ１０ｍｍ以下及び１５ｍｍ以下である。幅ＷＣ２及び長さＬＣ２は、例えば、１ｍｍ以上である。
　隣り合っている第２配線部４０の間の平均距離を、距離ＤＩＳ２とする。距離ＤＩＳ２は、３μｍ以上１５μｍ以下である。第２配線部４０の高さを、高さＨ２とする。高さＨ２は、例えば１５μｍ以上７５μｍ以下である。第２配線部４０の幅を、幅Ｗ２とする。幅Ｗ２は、例えば、１５μｍ以上１００μｍ以下である。第２配線部４０のアスペクト比は、高さＨ２を幅Ｗ２で除した値である。第２配線部４０のアスペクト比は、例えば０．１５以上５以下である。高さＨ２を距離ＤＩＳ２で除した値は、例えば、２以上２５以下である。高さＨ２を距離ＤＩＳ２で除した値は、好ましくは３以上２０以下である。高さＨ２を距離ＤＩＳ２で除した値は、さらに好ましくは４以上２０以下である。
　なお、距離ＤＩＳ２は、以下の方法により測定される。第１に、渦巻き状に巻回されている第２配線部４０の一方端と他方端との間に等間隔で１０点の測定点を設定する。第２に、当該測定点ごとに隣り合っている第２配線部４０の間の距離を第２配線部４０の高さ方向における中央部において測定し、それらの測定値の合計を算出する。第３に、当該合計を１０で除することにより、距離ＤＩＳ２が得られる。
　第２配線部４０は、シード層４１と、第１電解めっき層４２と、第２電解めっき層４３とを有している。シード層４１は、第２主面２０ｂ上に配置されている。第１電解めっき層４２は、シード層４１上に配置されている。第２電解めっき層４３は、シード層４１及び第１電解めっき層４２を覆っている。すなわち、第２電解めっき層４３は、シード層４１及び第１電解めっき層４２の側面上並びに第１電解めっき層４２の上面上に配置されている。
　シード層４１は、例えば、第１層４１ａと、第２層４１ｂとを有している。第１層４１ａは、第２主面２０ｂ上に配置されている。第１層４１ａは、例えばスパッタ層である。第１層４１ａは、例えばニッケル－クロム合金により形成されている。第２層４１ｂは、第１層４１ａ上に配置されている。第２層４１ｂは、例えば無電解めっき層である。第２層４１ｂは、例えば、銅により形成されている。
　第１電解めっき層４２は、電解めっきにより形成されている層である。第１電解めっき層４２は、例えば、銅により形成されている。すなわち、第１層４１ａは第１電解めっき層４２と異なる材料により形成されており、第２層４１ｂは第１電解めっき層４２と同一の材料により形成されている。第２電解めっき層４３は、電解めっきにより形成されている層である。第２電解めっき層４３は、例えば、銅により形成されている。
　第１層４１ａ及び第２層４１ｂは、例えば銅により形成されていてもよい。すなわち、シード層４１は、第１電解めっき層４２と同一材料により形成されていてもよい。この場合、第１層４１ａは、スパッタリングにより形成されているナノ銅層であってもよい。シード層４１は、第２層４１ｂを有していなくてもよい。すなわち、シード層４１は、第１電解めっき層４２と同一材料により形成されている１つの層であってもよい。
　第１配線部３０は、第１端部３４と、第２端部３５とを有している。第１端部３４及び第２端部３５は、第１配線部３０の両端にある。第２配線部４０は、第１端部４４と、第２端部４５とを有している。第１端部４４及び第２端部４５は、第２配線部４０の両端にある。
　ベースフィルム２０には、スルーホール２０ｃが形成されている。スルーホール２０ｃは、厚さ方向に沿ってベースフィルム２０を貫通している。第２端部３５は、スルーホール２０ｃの周囲にある第１主面２０ａ上にある。第２端部４５は、スルーホール２０ｃの周囲にある第２主面２０ｂ上にある。第２端部３５及び第２端部４５は、スルーホール２０ｃの内壁面上にある導電体（図示せず）により電気的に接続されている。これにより、第１配線部３０及び第２配線部４０は、電気的に接続されている。
　第１配線部３０の長さは、１５０ｍｍ以上１０００ｍｍ以下である。第１配線部３０の長さは、第１端部３４と第２端部３５との間にある第１配線部３０の長さである。第２配線部４０の長さは、１５０ｍｍ以上１０００ｍｍ以下である。第２配線部４０の長さは、第１端部４４と第２端部４５との間にある第２配線部４０の長さである。
　複数のプリント配線板１０は、ベースフィルム２０の厚さ方向において重ねて配置されている。ベースフィルム２０の厚さ方向において隣り合っている２つのプリント配線板１０を、それぞれ、プリント配線板１０ａ及びプリント配線板１０ｂとする。プリント配線板１０ａの第１主面２０ａは、プリント配線板１０ｂの第２主面２０ｂと対向している。
　プリント配線板１０ａの第１端部３４とプリント配線板１０ｂの第１端部４４とが電気的に接続されることにより、プリント配線板１０ａの第１導電パターン５０（第１配線部３０）とプリント配線板１０ｂの第２導電パターン６０（第２配線部４０）が電気的に接続されている。ベースフィルム２０の厚さ方向において最も外側にある２つのプリント配線板１０を、それぞれプリント配線板１０ｃ及びプリント配線板１０ｄとする。プリント配線板１０ｃの第１端部３４及びプリント配線板１０ｄの第１端部４４は、コイル装置１００の外部接続端子になっている。
　第１配線部３０の長さ及び第２配線部４０の長さをコイル装置１００に含まれる全てのプリント配線板１０について合計した値は、例えば、３００ｍｍ以上２０００ｍｍ以下である。
　＜プリント配線板１０の製造方法＞
　プリント配線板１０の製造方法を説明する。
　図５は、プリント配線板１０の製造方法を示す工程図である。図５に示されるように、プリント配線板１０の製造方法は、準備工程Ｓ１と、導電パターン形成工程Ｓ２とを有している。導電パターン形成工程Ｓ２は、準備工程Ｓ１の後に行われる。
　準備工程Ｓ１では、ベースフィルム２０が準備される。準備工程Ｓ１において準備されるベースフィルム２０の第１主面２０ａ上には第１配線部３０が形成されておらず、準備工程Ｓ１において準備されるベースフィルム２０の第２主面２０ｂ上には第２配線部４０が形成されていない。なお、準備工程Ｓ１において準備されるベースフィルム２０は、個片化されていない。すなわち、導電パターン形成工程Ｓ２が行われることにより、複数のプリント配線板１０が複数同時に形成されることになる。
　導電パターン形成工程Ｓ２は、例えば、セミアディティブ工法を用いて行われる。導電パターン形成工程Ｓ２は、シード層形成工程Ｓ２１と、レジスト形成工程Ｓ２２と、第１電解めっき工程Ｓ２３と、レジスト除去工程Ｓ２４と、シード層除去工程Ｓ２５と、第２電解めっき工程Ｓ２６とを有している。レジスト形成工程Ｓ２２は、シード層形成工程Ｓ２１の後に行われる。第１電解めっき工程Ｓ２３は、レジスト形成工程Ｓ２２の後に行われる。レジスト除去工程Ｓ２４は、第１電解めっき工程Ｓ２３の後に行われる。シード層除去工程Ｓ２５は、レジスト除去工程Ｓ２４の後に行われる。第２電解めっき工程Ｓ２６は、シード層除去工程Ｓ２５の後に行われる。
　シード層形成工程Ｓ２１では、シード層３１及びシード層４１が形成される。シード層形成工程Ｓ２１は、スパッタリング工程Ｓ２１１と、無電解めっき工程Ｓ２１２とを有している。無電解めっき工程Ｓ２１２は、スパッタリング工程Ｓ２１１の後に行われる。
　図６は、スパッタリング工程Ｓ２１１後におけるベースフィルム２０の断面図である。図６に示されるように、スパッタリング工程Ｓ２１１では、スパッタリングが行われることにより、第１主面２０ａ上に第１層３１ａが形成され、第２主面２０ｂ上に第１層４１ａが形成される。図７は、無電解めっき工程Ｓ２１２におけるベースフィルム２０の断面図である。図７に示されるように、無電解めっき工程Ｓ２１２では、無電解めっきが行われることにより、第１層３１ａ上に第２層３１ｂが形成され、第１層４１ａ上に第２層４１ｂが形成される。
　図８は、レジスト形成工程Ｓ２２後におけるベースフィルム２０の断面図である。図８に示されるように、レジスト形成工程Ｓ２２では、レジスト７０が形成される。レジスト７０は、シード層３１上及びシード層４１上に形成される。レジスト７０は、感光性の有機材料をシード層３１上及びシード層４１上に塗布するとともに、塗布された感光性の有機材料を露光及び現像してパターンニングすることにより形成される。レジスト７０の開口からは、シード層３１及びシード層４１が部分的に露出している。
　図９は、第１電解めっき工程Ｓ２３後におけるベースフィルム２０の断面図である。図９に示されるように、第１電解めっき工程Ｓ２３では、第１電解めっき層３２及び第１電解めっき層４２が形成される。第１電解めっき層３２は、ベースフィルム２０がめっき液中に配置された状態でシード層３１に通電して電解めっきを行うことにより、レジスト７０から露出しているシード層３１上に形成される。第１電解めっき層４２は、ベースフィルム２０がめっき液中に配置された状態でシード層４１に通電して電解めっきを行うことにより、レジスト７０から露出しているシード層４１上に形成される。
　図１０は、レジスト除去工程Ｓ２４後におけるベースフィルム２０の断面図である。図１０に示されるように、レジスト除去工程Ｓ２４では、レジスト７０が、シード層３１上及びシード層４１上から剥離されて除去される。これにより、隣り合っている第１電解めっき層３２の間からシード層３１が露出し、隣り合っている第１電解めっき層４２の間からシード層４１が露出する。
　図１１は、シード層除去工程Ｓ２５後におけるベースフィルム２０の断面図である。図１１に示されるように、シード層除去工程Ｓ２５では、隣り合っている第１電解めっき層３２の間から露出しているシード層３１及び隣り合っている第１電解めっき層４２の間から露出しているシード層４１が、エッチングにより除去される。
　エッチングは、隣り合っている第１電解めっき層３２の間及び隣り合っている第１電解めっき層４２の間にエッチング液を供給することにより行われる。エッチング液は、エッチング液中の反応種のエッチング対象近傍への拡散ではなくエッチング液中の反応種とエッチング対象との反応によりエッチングが律速されるように選択される。
　より具体的には、エッチング液には、第２層３１ｂ及び第２層４１ｂを構成している材料（すなわち、銅）に対する溶解反応速度が１．０μｍ／分以下となるエッチング液が用いられる。そのようなエッチング液の具体例としては、硫酸過酸化水素水溶液又はペルオキソ二硫酸ナトリウム水溶液が挙げられる。なお、シード層除去工程Ｓ２５に用いられるエッチング液の第１層３１ａ及び第１層４１ａを構成している材料に対する溶解反応速度は、エッチング後に減少した銅の重量及びエッチング時間に基づいて測定される。
　なお、第２層３１ｂ及び第２層４１ｂのエッチングが完了した後には、エッチング液の切り換えが行われる。切り換え後のエッチング液としては、第１層３１ａ及び第１層４１ａを構成している材料（すなわち、ニッケル－クロム合金）に対する選択比が高いエッチング液が用いられる。そのため、エッチング液の切り換え後には、第１電解めっき層３２及び第１電解めっき層４２に対するエッチングは進行しにくい。
　第２電解めっき工程Ｓ２６では、第２電解めっき層３３及び第２電解めっき層４３が形成される。第２電解めっき層３３は、ベースフィルム２０がめっき液中に配置された状態でシード層３１及び第１電解めっき層３２に通電して電解めっきを行うことにより、シード層３１及び第１電解めっき層３２を覆うように形成される。第２電解めっき層４３は、ベースフィルム２０がめっき液中に配置された状態でシード層４１及び第１電解めっき層４２に通電して電解めっきを行うことにより、シード層４１及び第１電解めっき層４２を覆うように形成される。第２電解めっき工程Ｓ２６が行われた後にベースフィルム２０が個片化されることにより、図２から図４に示される構造のプリント配線板１０が複数形成される。
　（実施形態に係るコイル装置の効果）
　コイル装置１００の効果を説明する。
　コイルを構成している配線部の巻き数（配線部の長さ）を増加させつつコイルを小型化するためには、コイルを構成している配線部のパターン密度を改善すること、すなわち、隣り合う配線部の間の距離を短くする必要がある。従来、隣り合う配線部の間の距離を短くしようとすると、配線部がエッチングされ過ぎ、コイルの電気抵抗が大きくなる（すなわち、コイルを構成している配線部の長さを短くせざるを得ない）という問題があった。
　また、配線部の高さを大きくすることにより、配線部の電気抵抗を小さくすることができる。しかしながら、従来は、配線部の高さを大きくしようとすると配線部がエッチングされ過ぎてしまうため、配線部の電気抵抗を小さくするためには配線部の長さを短くせざるを得なかった。配線部の幅を大きくすることによっても配線部の電気抵抗を小さくすることができるが、この場合にはコイルが大型化してしまう。
　従来、シード層を構成している材料に対する溶解反応速度が大きいエッチング液（すなわち、エッチング液中の反応種のエッチング対象近傍への拡散がエッチングを律速するエッチング液）が用いられていた。隣り合う配線部の間の距離を短くする又は配線部の高さを大きくすると、エッチング液が隣り合う配線部の間に供給されにくくなる。その結果、上記のようなエッチング液を用いる場合、シード層に対するエッチングのばらつきが大きくなり、確実なシード層の除去を行うためにエッチング量が増加する。以上のような原因により、従来は、隣り合う配線部の間の距離を短くして配線部の巻き数（配線部の長さ）を増加させること及び配線部の高さを大きくすることができなかった。
　コイル装置１００は、プリント配線板１０を有している。プリント配線板１０では、シード層除去工程Ｓ２５において、第２層３１ｂ及び第２層４１ｂを構成している材料に対する溶解反応速度が低いエッチング液が用いられる。その結果、シード層除去工程Ｓ２５のエッチングがエッチング液中の反応種とエッチング対象との反応により律速されるようになり、隣り合う第１電解めっき層３２の間及び隣り合う第１電解めっき層４２の間にエッチング液が供給されにくくても、シード層３１（第２層３１ｂ）及びシード層４１（第２層４１ｂ）のエッチングにばらつきが生じにくい。
　そのため、コイル装置１００によると、第１電解めっき層３２及び第１電解めっき層４２がエッチングされ過ぎることを防止することが可能であり、第１配線部３０及び第２配線部４０のパターン密度を改善することができる。また、コイル装置１００によると、第１配線部３０及び第２配線部４０の高さが大きくなることに伴い、第１配線部３０及び第２配線部４０の高抵抗化を抑制できるため、第１配線部３０及び第２配線部４０の長さを確保することができる。
　また、コイル装置１００では、第１配線部３０及び第２配線部４０のパターン密度が改善される結果、第１配線部３０及び第２配線部４０の長さを確保しながら第１導電パターン５０及び第２導電パターン６０を小型化することができる（より具体的には、幅ＷＣ１及び長さＬＣ１をそれぞれ１０ｍｍ以下及び１５ｍｍ以下、幅ＷＣ２及び長さＬＣ２をそれぞれ１０ｍｍ以下及び１５ｍｍ以下とすることができる）。
　コイル装置１００において、高さＨ１を幅Ｗ１で除した値（高さＨ２を幅Ｗ２で除した値）が０．１５以上５以下である場合、第１配線部３０（第２配線部４０）のアスペクト比が大きくなるため、隣り合っている第１配線部３０（第２配線部４０）のパターン密度を改善しながら、第１配線部３０（第２配線部４０）の電気抵抗をさらに低減することができる。
　コイル装置１００において、高さＨ１を距離ＤＩＳ１で除した値（高さＨ２を距離ＤＩＳ２で除した値）が２以上２５以下である場合、隣り合っている第１配線部３０（第２配線部４０）のパターン密度を改善しながら、第１配線部３０（第２配線部４０）の電気抵抗をさらに低減することができる。
　（実施例）
　コイル装置１００の効果を確認するため、コイル装置１００のサンプルとしてサンプル１からサンプル１１が準備された。サンプル１からサンプル１１では、表１に示されるように、シード層除去工程Ｓ２５で用いられるエッチング液、幅Ｗｃ１、長さＬｃ１、第１配線部３０の長さ、第２配線部４０の長さ、第１配線部３０の長さ及び第２配線部４０の長さの和、幅Ｗ１、距離ＤＩＳ１、高さＨ１、第１配線部３０の巻き数及び第２配線部４０の巻き数の和が変化された。幅Ｗｃ２、長さＬｃ２、幅Ｗ２、距離ＤＩＳ２、高さＨ２は、それぞれ、幅Ｗｃ１、長さＬｃ１、幅Ｗ１、距離ＤＩＳ１、高さＨ１と等しいため、表１においては記載が省略されている。なお、表１中のエッチング液の欄における「Ａ」は、溶解速度が０．８μｍ／分のペルオキソ二硫酸ナトリウム水溶液が用いられたことを示している。また、表１中のエッチング液の欄における「Ｂ」は、溶解速度が１．５μｍ／分の塩化鉄水溶液が用いられたことを示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　サンプル１とサンプル６は、エッチング液が異なっている点を除き、同一の設計になっていた。サンプル３とサンプル７は、エッチング液が異なっている点を除き、同一の設計になっていた。サンプル１及びサンプル３では、距離ＤＩＳ１（距離ＤＩＳ２）の設計値と距離ＤＩＳ１（距離ＤＩＳ２）の実測値との間の差が小さかった。他方で、サンプル６及びサンプル７では、距離ＤＩＳ１（距離ＤＩＳ２）の設計値と距離ＤＩＳ１（距離ＤＩＳ２）の実測値との間の差が大きく、ショート不良が発生していた。この比較から、シード層除去工程Ｓ２５において溶解速度が１．０μｍ／分となるエッチング液を用いることによりシード層（シード層３１、シード層４１）に対するエッチングのばらつきが抑制され、距離ＤＩＳ１（距離ＤＩＳ２）が小さくてもコイル装置１００を製造可能であることが、明らかになった。
　サンプル２からサンプル４、サンプル８、サンプル９及びサンプル１０では、第１配線部３０の長さ及び第２配線部４０の長さが９００ｍｍとされ、第１配線部３０の長さ及び第２配線部４０の長さの和が１８００ｍｍとされた。サンプル２からサンプル４では、距離ＤＩＳ１（距離ＤＩＳ２）が３μｍ以上１５μｍ以下の範囲内にあった。サンプル８及びサンプル１０では、距離ＤＩＳ１（距離ＤＩＳ２）が１５μｍを超えていた。サンプル９では、距離ＤＩＳ１（距離ＤＩＳ２）が３μｍ未満であった。
　サンプル２からサンプル４では、幅Ｗｃ１（幅Ｗｃ２）及び長さＬｃ１（長さＬｃ２）がそれぞれ１０ｍｍ以下及び１５ｍｍ以下の範囲内にあった。サンプル８及びサンプル１０では、幅Ｗｃ１（幅Ｗｃ２）及び長さＬｃ１（長さＬｃ２）が、それぞれ１０ｍｍ及び１５ｍｍを超えていた。サンプル２からサンプル４では、ショート不良が発生していなかった。サンプル９では、ショート不良が発生していた。この比較から、距離ＤＩＳ１（距離ＤＩＳ２）を３μｍ以上１５μｍ以下とすることによりコイルを構成している配線部の巻き数を増加させつつコイルを小型化したコイル装置１００が製造可能であることが、明らかになった。
　サンプル１からサンプル５では、距離ＤＩＳ１（距離ＤＩＳ２）が３μｍ以上１５μｍ以下の範囲内にあった。また、サンプル１からサンプル５では、幅Ｗｃ１（幅Ｗｃ２）及び長さＬｃ１（長さＬｃ２）がそれぞれ１０ｍｍ以下及び１５ｍｍ以下の範囲内にあった。
　サンプル１からサンプル４では、第１配線部３０の長さ及び第２配線部４０の長さが１５０ｍｍ以上であり、第１配線部３０の長さ及び第２配線部４０の長さの和が３００ｍｍ以上であった。他方で、サンプル５では、第１配線部３０の長さ及び第２配線部４０の長さが１５０ｍｍ未満であり、第１配線部３０の長さ及び第２配線部４０の長さの和が３００ｍｍ未満であった。サンプル１からサンプル４では、第１配線部３０の巻き数及び第２配線部４０の巻き数の和が１０以上になっており、サンプル５では第１配線部３０の巻き数及び第２配線部４０の巻き数の和が１０未満になっていた。この比較から、第１配線部３０の長さ及び第２配線部４０の長さが１５０ｍｍ以上とし、第１配線部３０の長さ及び第２配線部４０の長さの和を３００ｍｍとすることによりコイルを構成している配線部の巻き数を増加させつつコイルの小型化が可能であることが、明らかになった。
　サンプル１からサンプル４及びサンプル１１では、距離ＤＩＳ１（距離ＤＩＳ２）が３μｍ以上１５μｍ以下の範囲内にあった。また、サンプル１からサンプル４及びサンプル１１では、幅Ｗｃ１（幅Ｗｃ２）及び長さＬｃ１（長さＬｃ２）がそれぞれ１０ｍｍ以下及び１５ｍｍ以下の範囲内にあった。
　サンプル１からサンプル４では、第１配線部３０の長さ及び第２配線部４０の長さが１０００ｍｍ以下であり、第１配線部３０の長さ及び第２配線部４０の長さの和が２０００ｍｍ以下であった。他方で、サンプル１１では、第１配線部３０の長さ及び第２配線部４０の長さが１０００ｍｍを超えており、第１配線部３０の長さ及び第２配線部４０の長さの和が２０００ｍｍを超えていた。サンプル１からサンプル４では電気抵抗値が３０Ω以下であり、サンプル１１では電気抵抗値が３０Ωを超えていた。この比較から、第１配線部３０の長さ及び第２配線部４０の長さが１０００ｍｍ以下とし、第１配線部３０の長さ及び第２配線部４０の長さの和を２０００ｍｍとすることによりコイル装置１００の電気抵抗値を抑制できることが、明らかになった。
　今回開示された実施形態は全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態ではなく請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
　１００　コイル装置、１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ　プリント配線板、２０　ベースフィルム、２０ａ　第１主面、２０ｂ　第２主面、２０ｃ　スルーホール、３０　第１配線部、３１　シード層、３１ａ　第１層、３１ｂ　第２層、３２　第１電解めっき層、３３　第２電解めっき層、３４　第１端部、３５　第２端部、４０　第２配線部、４１　シード層、４１ａ　第１層、４１ｂ　第２層、４２　第１電解めっき層、４３　第２電解めっき層、４４　第１端部、４５　第２端部、５０　第１導電パターン、６０　第２導電パターン、７０　レジスト、Ｓ１　準備工程、Ｓ２　導電パターン形成工程、Ｓ２１　シード層形成工程、Ｓ２２　レジスト形成工程、Ｓ２３　第１電解めっき工程、Ｓ２４　レジスト除去工程、Ｓ２５　シード層除去工程、Ｓ２６　第２電解めっき工程、Ｓ２１１　スパッタリング工程、Ｓ２１２　無電解めっき工程、ＤＩＳ１，ＤＩＳ２　距離、Ｈ１，Ｈ２　高さ、ＬＣ１，ＬＣ２　長さ、Ｗ１，Ｗ２，ＷＣ１，ＷＣ２　幅。

Claims (13)

  1. 　少なくとも１つのプリント配線板を備え、
    　前記少なくとも１つのプリント配線板は、第１主面及び第２主面を含むベースフィルムと、前記第１主面上において渦巻き状に巻回されている第１配線部により構成されている第１導電パターンとを有し、
    　隣り合う前記第１配線部の間の平均距離は、３μｍ以上１５μｍ以下であり、
    　前記第１配線部の長さは、１５０ｍｍ以上１０００ｍｍ以下である、コイル装置。
  2. 　前記少なくとも１つのプリント配線板は、前記第２主面上において渦巻き状に巻回されている第２配線部により構成されている第２導電パターンをさらに有し、
    　前記第２配線部の長さは、１５０ｍｍ以上１０００ｍｍ以下である、請求項１に記載のコイル装置。
  3. 　前記第１配線部は、前記第１主面上に配置されているシード層と、前記シード層上に配置されている第１電解めっき層と、前記シード層及び前記第１電解めっき層を覆っている第２電解めっき層とを有する、請求項１又は請求項２に記載のコイル装置。
  4. 　前記シード層は、前記第１主面上に配置されているスパッタ層と、前記スパッタ層上に配置されている無電解めっき層とを含み、
    　前記スパッタ層は、前記第１電解めっき層と異なる材料により形成されており、
    　前記無電解めっき層は、前記第１電解めっき層と同一材料により形成されている、請求項３に記載のコイル装置。
  5. 　前記シード層は、前記第１電解めっき層と同一材料により形成されている１つの層である、請求項３に記載のコイル装置。
  6. 　前記１つの層は、スパッタ層である、請求項５に記載のコイル装置。
  7. 　前記第１配線部の高さを前記第１配線部の幅で除した値は０．１５以上５以下である、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のコイル装置。
  8. 　平面視における前記第１導電パターンの幅及び長さは、それぞれ１０ｍｍ以下及び１５ｍｍ以下である、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のコイル装置。
  9. 　前記第１配線部の高さを隣り合う前記第１配線部の間の平均距離で除した値は、２以上２５以下である、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のコイル装置。
  10. 　前記少なくとも１つのプリント配線板は、前記ベースフィルムの厚さ方向において重ねて配置されている複数のプリント配線板である、請求項１に記載のコイル装置。
  11. 　前記複数のプリント配線板のうちの少なくとも１つは、前記第２主面上において渦巻き状に巻回されている第２配線部により構成されている第２導電パターンをさらに有し、
    　前記第２配線部の長さは、１５０ｍｍ以上１０００ｍｍ以下である、請求項１０に記載のコイル装置。
  12. 　前記少なくとも１つのプリント配線板は、前記ベースフィルムの厚さ方向において重ねて配置されている複数のプリント配線板であり、
    　前記複数のプリント配線板の各々は、前記第２主面上において巻回されており、かつ前記第１配線部に電気的に接続されている第２配線部により構成されている第２導電パターンをさらに有し、
    　隣り合う前記第２配線部の間の平均距離は、３μｍ以上１５μｍ以下であり、
    　前記複数のプリント配線板のうちの１つである第１プリント配線板の前記第１配線部は前記ベースフィルムの厚さ方向において前記第１プリント配線板に隣り合う前記複数のプリント配線板のうちの他の１つである第２プリント配線板の前記第２配線部に電気的に接続されており、
    　前記第１配線部の長さ及び前記第２配線部の長さを前記複数のプリント配線板について合計した値は、３００ｍｍ以上２０００ｍｍ以下である、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のコイル装置。
  13. 　複数のプリント配線板を備え、
    　前記複数のプリント配線板の各々は、第１主面及び第２主面を含むベースフィルムと、前記第１主面上において巻回されている第１配線部により構成されている第１導電パターンと、前記第２主面上において渦巻き状に巻回されており、かつ前記第１配線部に電気的に接続されている第２配線部により構成されている第２導電パターンとを有し、
    　前記複数のプリント配線板は、前記ベースフィルムの厚さ方向において重ねて配置されており、
    　前記複数のプリント配線板のうちの１つである第１プリント配線板の前記第１配線部は前記ベースフィルムの厚さ方向において前記第１プリント配線板に隣り合う前記複数のプリント配線板のうちの他の１つの前記第２配線部に電気的に接続されており、
    　隣り合う前記第１配線部の間の平均距離及び隣り合う前記第２配線部の間の平均距離は３μｍ以上１５μｍ以下であり、
    　前記第１配線部の長さ及び前記第２配線部の長さを前記複数のプリント配線板について合計した値は、３００ｍｍ以上２０００ｍｍ以下である、コイル装置。
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