WO2025197832A1 - インダクタ部材及びインダクタ部材の製造方法 - Google Patents
インダクタ部材及びインダクタ部材の製造方法Info
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- WO2025197832A1 WO2025197832A1 PCT/JP2025/010128 JP2025010128W WO2025197832A1 WO 2025197832 A1 WO2025197832 A1 WO 2025197832A1 JP 2025010128 W JP2025010128 W JP 2025010128W WO 2025197832 A1 WO2025197832 A1 WO 2025197832A1
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- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
- H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
Definitions
- the present invention relates to an inductor element and a method for manufacturing an inductor element.
- Patent Document 1 discloses a sheet-shaped inductor comprising wiring and a magnetic layer containing magnetic particles, with the wiring embedded in it. Patent Document 1 also discloses that the amount of molten and solidified material is small, allowing for stable formation of conductive material in vias.
- the present invention aims to provide an inductor component that includes a metal component with reduced electrical resistance while preventing short circuits with components other than wiring, and a method for manufacturing an inductor component.
- the present invention provides an inductor component that includes a metal component with reduced electrical resistance while preventing short circuits with components other than wiring, as well as a method for manufacturing an inductor component.
- FIG. 2 is a plan view of the inductor member according to the first embodiment.
- 2 is a cross-sectional view of the inductor member according to the first embodiment taken along line II-II in FIG. 1.
- FIG. 2 is a cross-sectional view of the magnetic structure taken along the XZ plane.
- FIG. 10 is a cross-sectional view of the magnetic structure after the first holes are formed, taken along the XZ plane.
- 1 is a cross-sectional view of a mold supporting a plurality of metal wires taken along an XZ plane.
- FIG. 1 is a cross-sectional view of a mold and a magnetic structure facing each other, taken along the XZ plane.
- FIG. 10 is a cross-sectional view of the magnetic structure after the metal wires have been placed, taken along the XZ plane.
- 3 is a cross-sectional view of the inductor member according to the first embodiment after a resin film has been formed, taken along the XZ plane.
- FIG. 10 is a cross-sectional view of an inductor member according to a modified example of the first embodiment, taken along an XZ plane.
- FIG. 10 is a cross-sectional view of an inductor member according to a second embodiment taken along an XZ plane.
- FIG. 11 is a partial plan view of an area XI shown in FIG. 10 .
- 1 is a cross-sectional view of a mold supporting a plurality of metal wires taken along an XZ plane.
- FIG. 10 is a cross-sectional view of an intermediate body including a metal wire and a second resin film supported by a mold, taken along an XZ plane.
- FIG. 10 is a cross-sectional view of an intermediate body including a metal wire and a second resin film after being separated from a mold, taken along an XZ plane.
- FIG. 10 is a cross-sectional view of the intermediate body after the first resin film is formed, taken along the XZ plane.
- FIG. FIG. 10 is a cross-sectional view of the intermediate body after the second holes are formed, taken along the XZ plane.
- 10 is a cross-sectional view of an intermediate body in which a metal wire is disposed inside a second hole, taken along an XZ plane.
- FIG. 10 is a cross-sectional view of an inductor member including a second resin film filled between a sidewall of a second hole and a metal wire, taken along an XZ plane.
- FIG. FIG. 11 is a cross-sectional view of an inductor member according to a modified example of the second embodiment, taken along the XZ plane.
- FIG. 11 is a cross-sectional view of an inductor member according to a third embodiment taken along an XZ plane.
- FIG. 10 is a cross-sectional view of the intermediate body after the resin film is formed, taken along the XZ plane.
- 10 is a cross-sectional view of the intermediate body after the metal wire insertion holes are formed, taken along the XZ plane.
- FIG. 10 is a cross-sectional view of the intermediate body after the metal wires are placed in the metal wire insertion holes, taken along the XZ plane.
- FIG. 10 is a cross-sectional view of the intermediate body after being filled with metal paste, taken along the XZ plane.
- FIG. 10 is a cross-sectional view of the inductor member after the metal member is formed, taken along the XZ plane.
- FIG. 10 is a cross-sectional view of the inductor member according to the fourth embodiment taken along the XZ plane.
- the X-axis direction corresponds to the width direction of the inductor element according to the embodiment.
- the Y-axis direction corresponds to the depth direction of the inductor element according to the embodiment.
- the Z-axis direction corresponds to the thickness direction of the inductor element according to the embodiment.
- Directions parallel to the X-axis direction and the Y-axis direction may be referred to as in-plane directions.
- the Z-axis direction may be referred to as the perpendicular-to-plane direction.
- the direction in which the arrow points in the X-axis direction is referred to as the +X direction or +X side, and the direction opposite to the +X direction is referred to as the -X direction or -X side.
- the direction in which the arrow points in the Y-axis direction is referred to as the +Y direction or +Y side, and the direction opposite to the +Y direction is referred to as the -Y direction or -Y side.
- the direction in which the arrow points in the Z-axis direction is referred to as the +Z direction or +Z side, and the direction opposite to the +Z direction is referred to as the -Z direction or -Z side.
- the inductor component 1 has a rectangular sheet shape and includes a magnetic layer 10, wiring 20, a resin film 30, and a metal wire 40.
- the inductor component 1 may also include a joining component 50 that joins the wiring 20 and the metal wire 40.
- the sheet-shaped inductor component 1 of the present application may be, for example, approximately square or rectangular in plan view.
- the length of one side may be, for example, 5 mm or more and 1000 mm or less.
- the lower limit of the spacing between adjacent wirings 20 may be, for example, 10 ⁇ m, preferably 50 ⁇ m, and more preferably 100 ⁇ m.
- the upper limit of the spacing between adjacent wirings 20 may be, for example, 5,000 ⁇ m, preferably 3,000 ⁇ m, and more preferably 1,000 ⁇ m.
- At least a pair of metal wires 40 is connected to each wiring 20.
- one of the pair of metal wires 40 functions as a terminal electrically connected to an external power source or the like.
- the other of the pair of metal wires 40 is electrically connected to a circuit component such as a power supply circuit.
- a voltage is applied from an external power supply, a current flows to the circuit component through one metal wire 40, the wiring 20, and the other metal wire 40.
- each component of the inductor component 1 will be explained using an example in which two wirings 20 are aligned in the X-axis direction.
- the magnetic layer 10 is a sheet-shaped magnetic member having a rectangular planar shape, and has the same outer shape as the inductor member 1 in a plan view.
- the magnetic layer 10 also has a front surface 10S, a back surface 10B opposite the front surface 10S, and first holes 110.
- the front surface 10S is located on the +Z side.
- the back surface 10B is located on the -Z side.
- the front surface 10S is an example of a "first surface.”
- the back surface 10B is an example of a "second surface.”
- the first hole 110 is recessed from the front surface 10S of the magnetic layer 10 toward the back surface 10B.
- the first hole 110 also extends from the front surface 10S of the magnetic layer 10 to the wiring 20. More specifically, the first hole 110 has a sidewall 110S extending from the front surface 10S of the magnetic layer 10 toward the -Z side, and a bottom wall 110B extending approximately horizontally from the bottom end of the sidewall 110S.
- the bottom wall 110B of the first hole 110 is continuous with the conductive wire 21 of the wiring 20.
- the width of the bottom wall 110B of the first hole 110 may be greater than the diameter of the wiring 20.
- the sidewalls 110S of the first holes 110 By forming the sidewalls 110S of the first holes 110 along the Z-axis direction, even if the spacing between adjacent first holes 110 in the X-axis direction is narrowed, it is possible to prevent adjacent first holes 110 from connecting with each other. In other words, even if the spacing between adjacent first holes 110 in the X-axis direction is narrowed, it is possible to prevent the metal wires 40 contained in each first hole 110 from coming into contact with each other. This makes it possible to reduce the size of the inductor component 1.
- the shape of the first holes 110 is not limited to this.
- the magnetic layer 10 improves the inductance of the inductor member 1 while also improving the DC bias characteristics of the inductor member 1.
- the magnetic layer 10 preferably covers the entire outer surface of the wiring 20, thereby burying the wiring 20 in the magnetic layer 10.
- the magnetic layer 10 forms the outer shape of the inductor member 1.
- the magnetic layer 10 has a rectangular sheet structure extending in the in-plane directions (X-axis and Y-axis directions).
- the magnetic layer 10 preferably has multiple magnetic layers made of different magnetic materials. More specifically, the magnetic layer 10 has a first magnetic layer 11, a second magnetic layer 12 arranged on the +Z side of the first magnetic layer 11, and a third magnetic layer 13 arranged on the -Z side of the first magnetic layer 11.
- Each of the first magnetic layer 11, second magnetic layer 12, and third magnetic layer 13 is a layer that has a thickness along the Z-axis direction and extends in the X-axis and Y-axis directions.
- Each of the first magnetic layer 11, second magnetic layer 12, and third magnetic layer 13 may be made of a magnetic sheet having a different magnetic material.
- the configuration of each of the first magnetic layer 11, second magnetic layer 12, and third magnetic layer 13 is not limited to this.
- the second magnetic layer 12 corresponds to the uppermost layer of the magnetic layer 10. Therefore, the surface 10S of the magnetic layer 10 corresponds to the surface located on the +Z side of the second magnetic layer 12. Furthermore, the third magnetic layer 13 corresponds to the lowermost layer of the magnetic layer 10. Therefore, the back surface 10B of the magnetic layer 10 corresponds to the surface located on the -Z side of the third magnetic layer 13.
- the magnetic layer 10 is not limited to being composed of multiple magnetic layers.
- the magnetic layer 10 may have a structure having only the first magnetic layer 11, for example.
- the first magnetic layer 11 contains magnetic particles and a binder that holds the magnetic particles.
- the shape of the magnetic particles is not particularly limited, but examples include an approximately spherical shape, an approximately needle shape, and an approximately flat shape.
- the material of the magnetic particles in the first magnetic layer 11 is not particularly limited, but examples include soft magnetic materials and hard magnetic materials. Of these, soft magnetic materials are preferred from the perspective of improving the inductance and DC bias characteristics of the inductor member 1.
- Soft magnetic materials include, for example, single metal bodies containing one type of metal element in a pure substance state, and alloy bodies that are eutectic bodies (mixtures) of one or more types of metal elements (first metal elements) with one or more types of metal elements (second metal elements) and/or non-metal elements (carbon, nitrogen, silicon, phosphorus, etc.). These can be used alone or in combination.
- An example of a single metal body is a metal element consisting of only one type of metal element (first metal element).
- the first metal element is appropriately selected from among metal elements that can be contained as the first metal element in a soft magnetic body, such as iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), and others.
- examples of single metal bodies include a core containing only one type of metal element and a surface layer containing inorganic and/or organic substances that modifies part or all of the surface of the core, as well as a form in which an organometallic compound or inorganic metal compound containing the first metal element has been decomposed (e.g., thermally decomposed).
- An example of a decomposed organometallic compound or inorganic metal compound containing the first metal element is iron powder (sometimes referred to as carbonyl iron powder) obtained by thermally decomposing an organoiron compound (specifically, iron pentacarbonyl) containing iron as the first metal element.
- the location of the layer containing inorganic and/or organic substances that modifies the portion containing only one type of metal element is not limited to the surface as described above.
- the organometallic compound or inorganic metal compound from which a single metal body can be obtained is not particularly limited, and can be appropriately selected from known or commonly used organometallic compounds or inorganic metal compounds that can be used to obtain a single metal body of a soft magnetic material.
- the alloy body is a eutectic of one or more metal elements (first metal elements) and one or more metal elements (second metal elements) and/or non-metal elements (carbon, nitrogen, silicon, phosphorus, etc.), and is not particularly limited as long as it can be used as an alloy body for a soft magnetic material.
- the second metal element is an element (secondary component) secondarily contained in the alloy body, and is a metal element that is compatible (eutectic) with the first metal element, such as iron (Fe) (when the first metal element is other than Fe), cobalt (Co) (when the first metal element is other than Co), nickel (Ni) (when the first metal element is other than Ni), chromium (Cr), aluminum (Al), silicon (Si), copper (Cu), silver (Ag), manganese (Mn), calcium (Ca), barium (Ba), etc.
- Such elements include aluminum (Ba), titanium (Ti), zirconium (Zr), hafnium (Hf), vanadium (V), niobium (Nb), tantalum (Ta), molybdenum (Mo), tungsten (W), ruthenium (Ru), rhodium (Rh), zinc (Zn), gallium (Ga), indium (In), germanium (Ge), tin (Sn), lead (Pb), scandium (Sc), yttrium (Y), strontium (Sr), and various rare earth elements. These elements can be used alone or in combination of two or more.
- Non-metallic elements are elements (secondary components) secondarily contained in the alloy body, and are non-metallic elements that are compatible (eutectic) with the first metallic element, such as boron (B), carbon (C), nitrogen (N), silicon (Si), phosphorus (P), and sulfur (S). These can be used alone or in combination of two or more types.
- alloy bodies such as Fe-based alloys
- alloy bodies include magnetic stainless steel (Fe-Cr-Al-Si alloy) (including electromagnetic stainless steel), sendust (Fe-Si-Al alloy) (including super sendust), permalloy (Fe-Ni alloy), Fe-Ni-Mo alloy, Fe-Ni-Mo-Cu alloy, Fe-Ni-Co alloy, Fe-Cr alloy, Fe-Cr-Al alloy, Fe-Ni-Cr alloy, Fe-Ni-Cr-Si alloy, silicon copper (Fe-Cu-Si alloy), Fe-Si alloy, Fe-Si-B (-Cu-Nb) alloy, Fe-B-Si-Cr alloy, Fe- Examples include Si-Cr-Ni alloys, Fe-Si-Cr alloys, Fe-Si-Al-Ni-Cr alloys, Fe-Ni-Si-Co alloys, Fe-N alloys, Fe-C alloys, Fe-B alloys, Fe-P alloys
- alloy bodies such as Co-based alloys
- Co-based alloys include Co-Ta-Zr and cobalt (Co)-based amorphous alloys.
- alloy bodies, such as Ni-based alloys include Ni-Cr alloys.
- binders include thermoplastic components such as acrylic resins, and thermosetting components such as epoxy resin compositions.
- Acrylic resins include, for example, carboxyl group-containing acrylic ester copolymers.
- Epoxy resin compositions include, for example, an epoxy resin (such as cresol novolac epoxy resin) as a base component, an epoxy resin curing agent (such as phenolic resin), and an epoxy resin curing accelerator (such as an imidazole compound).
- thermoplastic components and thermosetting components can be used alone or in combination, and preferably, thermoplastic components and thermosetting components are used in combination.
- the thickness of the first magnetic layer 11 is not particularly limited, but is, for example, 100 ⁇ m or more, preferably 200 ⁇ m or more, and, for example, 2000 ⁇ m or less, preferably 1500 ⁇ m or less, more preferably 1000 ⁇ m or less.
- the regions of the first magnetic layer 11 directly above and below each wiring 20 are raised in accordance with the outer circumferential shape of the wiring 20. This allows the first magnetic layer 11 to be provided so as to correspond to the region where the magnetic field generated around each wiring 20 is formed, compared to when the first magnetic layer 11 is flat. This makes it possible to increase inductance more effectively.
- the shape of the first magnetic layer 11 is not limited to this.
- the second magnetic layer 12 and the third magnetic layer 13 each have magnetic particles and a binder, similar to the first magnetic layer 11.
- Examples of the magnetic particles in the second magnetic layer 12 and the magnetic particles in the third magnetic layer 13 are the same as the magnetic particles exemplified for the first magnetic layer 11.
- Examples of the binder in the second magnetic layer 12 and the binder in the third magnetic layer 13 are the same as the binder exemplified for the first magnetic layer 11.
- the second magnetic layer 12 has a higher relative magnetic permeability than the first magnetic layer 11 by appropriately changing the type, shape, etc. of the magnetic particles. This can increase the inductance of the inductor member 1.
- the magnetic particles in the first magnetic layer 11 have an isotropic shape, such as a substantially spherical shape
- the magnetic particles in the second magnetic layer 12 and the third magnetic layer 13 have an anisotropic shape, such as a substantially flat shape.
- the first magnetic layer 11 contains iron (Fe) particles whose surfaces are coated with an insulating film. By covering the surfaces of the iron (Fe) particles contained in the first magnetic layer 11 with an insulating film, the electrical resistance of the first magnetic layer 11 can be increased. Therefore, even if a conductive member such as a metal wire 40 comes into contact with the first magnetic layer 11, a short circuit between the conductive member such as the metal wire 40 and the first magnetic layer 11 can be prevented.
- At least one of the second magnetic layer 12 and the third magnetic layer 13 contains flat-shaped Fe-Si particles.
- the wiring 20 is embedded in the magnetic layer 10.
- the wiring 20 shown in FIG. 2 is embedded in the first magnetic layer 11 of the magnetic layer 10.
- the position of the wiring 20 is not limited to this.
- the wiring 20 is electrically connected to the metal wire 40.
- each of the multiple wirings 20 is arranged at a distance from each other at different positions in the X-axis direction.
- Each of the multiple wirings 20 extends along the Y-axis direction.
- Each of the multiple wirings 20 has an inductance that corresponds to the length of the wiring 20.
- the spacing between adjacent wirings 20 may be equal or may be different.
- the wiring 20 is an enameled wire. That is, the wiring 20 preferably has a conductor 21 and an insulating film 22 that covers the conductor 21.
- the cross-sectional shape of the conductor 21 is circular, but it may be other shapes such as elliptical or polygonal.
- the radius of the conductor 21 is, for example, 25 ⁇ m or more, preferably 50 ⁇ m or more, and more preferably 100 ⁇ m or more, and for example, 2000 ⁇ m or less, preferably 400 ⁇ m or less, and more preferably 200 ⁇ m or less.
- Examples of materials for the conductor 21 include metal conductors such as copper (Cu), silver (Ag), gold (Au), aluminum (Al), nickel (Ni), and alloys of these. Copper is preferred.
- the conductor 21 may have a single-layer structure, or a multi-layer structure in which the surface of a core conductor (e.g., copper) is plated with plating (e.g., nickel).
- the insulating film 22 protects the conductor 21 from chemicals and water and prevents short-circuiting between the conductor 21 and the magnetic layer 10 (first magnetic layer 11).
- the insulating film 22 covers the outer surface of the conductor 21.
- the insulating film 22 is concentric with the conductor 21.
- Examples of materials for the insulating film 22 include insulating resins such as polyvinyl formal, polyester, polyesterimide, polyamide (including nylon), polyimide, polyamideimide, and polyurethane. These may be used alone or in combination of two or more types. Furthermore, the insulating film 22 may be composed of a single layer or multiple layers.
- the wiring 20 intersects with the first hole 110. As shown in FIG. 2, the +Z side surface of the wiring 20, from which the conductor 21 is exposed, is connected to the bottom wall 110B of the first hole 110. The other end 40b of the metal wire 40 arranged inside the first hole 110 is electrically connected to the conductor 21 via a bonding member 50. Note that if no bonding member 50 is provided between the wiring 20 and the metal wire 40, the other end 40b of the metal wire 40 is electrically and physically connected to the conductor 21.
- the resin film 30 is an insulating member that is disposed inside the first hole 110 and includes a protruding region 31 that protrudes from the surface 10S of the magnetic layer 10 toward the wiring 20. More specifically, as shown in FIG. 2 , the protruding region 31 of the resin film 30 contacts the sidewall 110S of the first hole 110. The protruding region 31 is disposed outside the metal wire 40. In other words, the protruding region 31 of the resin film 30 is disposed between the magnetic layer 10 and the metal wire 40. This prevents a short circuit between the magnetic layer 10 and the metal wire 40.
- the protruding region 31 shown in FIG. 2 is a cylindrical region along the Z-axis direction with a space formed inside for passing the metal wire 40.
- the shape of the protruding region 31 is not limited to this, as long as it is a region that protrudes from the surface 10S side of the magnetic layer 10 toward the wiring 20.
- the maximum width 31W of the protruding region 31 is preferably 200 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less. Furthermore, the maximum width 31W of the protruding region 31 is more preferably 250 ⁇ m or more and 800 ⁇ m or less, and even more preferably 300 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less. By adjusting the maximum width 31W of the protruding region 31 within these ranges, the proportion of the space occupied by the protruding region 31 in the inductor component 1 is not too large, and short-circuiting between the magnetic layer 10 and the metal wire 40 can be suppressed.
- the maximum width 31W of the protruding region 31 is less than 200 ⁇ m, for example, the protruding region 31 becomes thin, increasing the possibility of short-circuiting between the magnetic layer 10 and the metal wire 40. Furthermore, if the maximum width 31W of the protruding region 31 exceeds 1000 ⁇ m, as the area occupied by the protruding region 31 in the inductor component 1 increases, the space occupied by the magnetic layer 10 decreases, which may affect magnetic properties such as inductance. However, the maximum width 31W of the protruding region 31 is not limited to these ranges.
- the resin film 30 may have a covering region 32 that covers the surface 10S of the magnetic layer 10. By forming the covering region 32, the surface 10S of the magnetic layer 10 can be protected.
- the covering region 32 is connected, for example, to the end of the protruding region 31 on the +Z side.
- the metal wire 40 penetrates the covering region 32 in the Z-axis direction. As a result, one end 40a of the metal wire 40 is exposed from the +Z side surface of the covering region 32 and is connected, for example, to external wiring extending from an external power supply.
- the resin film 30 can be made of any material whose main component is a thermoplastic resin or a thermosetting resin.
- resin materials that can be used for the resin film 30 include epoxy resin, acrylic resin, and other resin materials. It is preferable to form the resin film 30 by laminating an insulating film whose main component is epoxy resin, followed by thermal curing. However, the resin film 30 is not limited to these materials.
- the metal wire 40 has one end 40a and the other end 40b.
- the metal wire 40 is a metal member having a linear region between the one end 40a and the other end 40b.
- the width of the metal wire 40 is arbitrary as long as a space large enough to accommodate the protruding region 31 of the resin film 30 can be secured between the metal wire 40 and the sidewall 110S of the first hole 110.
- the one end 40a of the metal wire 40 corresponds to the end on the +Z side of the metal wire 40. As shown in FIG. 2 , the one end 40a of the metal wire 40 is exposed from the surface 10S of the magnetic layer 10.
- the other end 40b of the metal wire 40 corresponds to the end on the -Z side of the metal wire 40.
- the other end 40b of the metal wire 40 faces the wiring 20.
- the metal wire 40 passes through the protruding region 31 of the resin film 30 and is electrically connected to the conductor 21 of the wiring 20.
- the linear region and the other end 40b of the metal wire 40 are surrounded by the protruding region 31.
- the metal wire 40 is preferably a bulk-formed metal component, such as a metal pin, before being placed inside the protruding region 31. As shown in FIG. 2, the metal wire 40 is placed in a short-diameter, high-aspect ratio region formed inside the protruding region 31. Therefore, by using a bulk-formed metal component, such as a metal pin, as the metal wire 40, it is possible to provide a metal wire 40 with the desired shape and strength, compared to metal components formed inside the protruding region 31, such as sintered metal paste or metal plating growth. Furthermore, compared to sintered metal paste or metal plating growth, the occurrence of defects in the metal wire 40 can be suppressed, thereby reducing the electrical resistance of the metal wire 40.
- a bulk-formed metal component such as a metal pin
- the metal wire 40 heat generation when current flows through the metal wire 40 can be reduced. Furthermore, by using a bulk-formed metal component as the metal wire 40, the takt time of the inductor component 1 can be reduced. In other words, the production efficiency of the inductor component 1 can be improved. Furthermore, if the first hole 110 is formed at a position other than the desired position, using a sintered metal paste or a metal plating growth increases the likelihood that the metal paste or the plating growth during growth will leak out of the first hole 110. This increases the likelihood that the metal paste or plating growth will come into contact with the magnetic layer 10. On the other hand, using a metal wire 40 that is formed into a bulk shape when placed in the first hole 110 reduces the likelihood that the metal wire 40 will come into contact with the magnetic layer 10.
- FIG. 2 An example of a case in which the first hole 110 is displaced from the desired position is when, in a cross-sectional view such as Figure 2, the center position of the first hole 110 in the X-axis direction and the center position of the wiring 20 in the X-axis direction are not on the same straight line extending in the Z-axis direction.
- Materials for the metal wire 40 include copper (Cu), silver (Ag), gold (Au), aluminum (Al), nickel (Ni), tin (Sn), indium (In), bismuth (Bi), and alloys thereof. Of these, copper is preferred due to its relatively low cost and high conductivity. However, the material for the metal wire 40 is not limited to these.
- the width 40W1 of the other end 40b of the metal wire 40 be wider than the width 40W2 of the one end 40a.
- the metal wire 40 can be easily made upright with the other end 40b of the metal wire 40 in contact with the conductor 21.
- the processing accuracy of the inductor component 1 can be improved.
- the contact area between the other end 40b and the conductor 21 of the wiring 20 increases, thereby reducing the electrical resistance in the joining region between the wiring 20 and the metal wire 40.
- the other end 40b has a flange-like shape that protrudes in the in-plane direction. This allows the width 40W1 of the other end 40b to be wider than the width 40W2 of the one end 40a.
- the form in which the width 40W1 of the other end 40b is wider than the width 40W2 of the one end 40a is not limited to this. For example, even if the width of the metal wire 40 is tapered so that it widens from the one end 40a toward the other end 40b, the width 40W1 of the other end 40b can be wider than the width 40W2 of the one end 40a.
- the width 40W1 of the other end 40b may be narrower than the width 40W2 of the one end 40a. Alternatively, the width 40W1 of the other end 40b may be approximately the same as the width 40W2 of the one end 40a. When the width 40W1 of the other end 40b and the width 40W2 of the one end 40a are approximately the same, the entire area of the metal wire 40 has a straight shape.
- the maximum width of the metal wire 40 is preferably 50 ⁇ m or more and 800 ⁇ m or less. Furthermore, the maximum width of the metal wire 40 is more preferably 100 ⁇ m or more and 600 ⁇ m or less, and even more preferably 150 ⁇ m or more and 400 ⁇ m or less. In the example shown in FIG. 2, the maximum width of the metal wire 40 corresponds to the width 40W1 of the other end 40b.
- the inductor element 1 can be made smaller.
- the maximum width of the metal wire 40 is less than 50 ⁇ m, the path of the current flowing through the metal wire 40 will narrow, potentially increasing the electrical resistance of the metal wire 40.
- the maximum width of the metal wire 40 exceeds 800 ⁇ m, the maximum width 31W of the protruding region 31 and the width of the first hole 110 will become wider, potentially hindering the miniaturization of the inductor element 1.
- the maximum width of the metal wire 40 is not limited to these ranges.
- the bonding member 50 is made of a conductive material and is disposed between the other end 40b of the metal wire 40 and the wiring 20. By disposing the bonding member 50 between the other end 40b of the metal wire 40 and the wiring 20, the bonding strength between the metal wire 40 and the wiring 20 can be improved.
- the material of the bonding member 50 is preferably a conductive cured product, a sintered body, or a solder alloy obtained from a metal paste or the like. However, the material of the bonding member 50 is not limited to these.
- the method for manufacturing the inductor member 1 according to the first embodiment includes the steps of preparing the magnetic structure 10M, forming the first holes 110, arranging the metal wires 40, and forming the resin film 30. Each step will be described in detail below.
- FIG. 3 is a cross-sectional view of the magnetic structure 10M cut along the XZ plane.
- a magnetic structure 10M is prepared, which has a first surface and a second surface opposite to the first surface, and has a plurality of wirings 20 embedded therein. That is, a sheet-shaped magnetic structure 10M including the magnetic layer 10 and the wirings 20 is prepared.
- the first surface of the magnetic structure 10M corresponds to the front surface 10S of the magnetic layer 10.
- the first surface of the magnetic structure 10M may be referred to as the "front surface 10S.”
- the second surface of the magnetic structure 10M corresponds to the back surface 10B of the magnetic layer 10.
- the second surface of the magnetic structure 10M may be referred to as the "back surface 10B.”
- the magnetic structure 10M shown in FIG. 3 has a magnetic layer 10 including a first magnetic layer 11, a second magnetic layer 12, and a third magnetic layer 13, and wiring 20.
- the second magnetic layer 12, the first magnetic layer 11 including a plurality of wiring 20 aligned in the X-axis direction, and the third magnetic layer 13 are stacked in this order, and then each stacked magnetic layer is hot-pressed using a pressure means such as an isostatic press.
- the first magnetic layer 11, the second magnetic layer 12, and the third magnetic layer 13 are preferably each formed by stacking multiple magnetic sheets. This allows the magnetic layer 10 to be produced.
- the method of producing the magnetic structure 10M is not limited to this.
- Fig. 4 is a cross-sectional view of the magnetic structure 10M after the first holes 110 have been formed, taken along the XZ plane. The process of forming the first holes 110 is performed after the process of preparing the magnetic structure 10M.
- First holes 110 are formed recessed from the front surface 10S to the back surface 10B of the magnetic structure 10M and intersect with the wiring 20.
- the bottom wall 110B of the first hole 110 reaches the conductive wire 21 of the wiring 20.
- two first holes 110 are formed for each wiring 20.
- two wirings 20 are provided side by side in the X-axis direction. Therefore, four first holes 110 are formed in the magnetic structure 10M.
- the number of first holes 110 intersecting each wiring 20 is not limited to this.
- the method for forming the first hole 110 is preferably a method using a cutting tool such as a router end mill.
- a method using a router end mill will be referred to as the "router processing method.”
- a "router end mill” is a cutting tool attached to a machine tool such as a router machine that performs cutting processes on printed wiring boards, film materials, etc.
- a router machine is not limited to this.
- a router end mill has a long, rod-shaped cutting part that runs along the rotation axis, and is equipped with a blade formed on the side of the cutting part.
- the router processing method uses a rod-shaped cutting tool such as a router end mill. Therefore, it is possible to form the first hole 110 with a short diameter and a high aspect ratio. Furthermore, with the router processing method, it is possible to cut flat the +Z side surface of the conductor 21 connected to the bottom wall 110B of the first hole 110. Therefore, when placing the metal wire 40 inside the first hole 110, the metal wire 40 can be easily positioned upright.
- the method of forming the first hole 110 is not limited to the router processing method. Furthermore, by using a tapered router end mill instead of a rod-shaped router end mill, it is possible to form a tapered first hole 110. Other methods of forming the first hole 110 include a drilling method using a drill as a cutting tool and a laser processing method in which a hole is formed by irradiating it with laser light.
- a bonding member 50 may be formed in the area that is connected to the bottom wall 110B of the first hole 110 and overlaps with the conductor 21 of the wiring 20.
- the timing for forming the bonding member 50 is not limited to this.
- a conductive paste or the like that will ultimately become the bonding member 50 may be applied in advance to the other end 40b of the metal wire 40 before it is placed inside the first hole 110.
- Fig. 5 is a cross-sectional view of a mold 5M supporting a plurality of metal wires 40, taken along the XZ plane.
- Fig. 6 is a cross-sectional view of the mold 5M and the magnetic structure 10M facing each other, taken along the XZ plane.
- Fig. 7 is a cross-sectional view of the magnetic structure 10M after the metal wires 40 have been arranged, taken along the XZ plane.
- the process of arranging the metal wires 40 is performed after the process of forming the first holes 110.
- a device such as an alignment machine is used to insert multiple metal wires 40 into multiple insertion holes 5H formed in a mold 5M. At this time, one end 40a of each metal wire 40 is located inside the insertion hole 5H. The other end 40b of each metal wire 40 is exposed from the insertion hole 5H.
- the mold 5M is a metal or resin member that has a thickness in the Z-axis direction and extends in the X-axis and Y-axis directions.
- the mold 5M has a plurality of insertion holes 5H arranged along both the X-axis and Y-axis directions for inserting the metal wires 40.
- Each of the insertion holes 5H penetrates the mold 5M in the Z-axis direction.
- the positions of the insertion holes 5H correspond to the positions of the plurality of first holes 110 formed in the magnetic structure 10M when the mold 5M and the magnetic structure 10M are placed opposite each other.
- the mold 5M may also have a first positioning hole (not shown).
- the first positioning hole formed in the mold 5M is a hole formed in the Z-axis direction of the mold 5M, and is a hole into which a positioning pin provided on an alignment machine is inserted.
- the mold 5M is positioned by inserting the positioning pin of the alignment machine into the first positioning hole. Note that the positioning pin provided on the alignment machine is also not shown.
- the metal wire 40 is inserted into the insertion hole 5H in a removable state.
- the other end 40b of the metal wire 40 inserted into the insertion hole 5H is on the +Z side, and one end 40a is on the -Z side.
- the other end 40b of the metal wire 40 protrudes in the X-axis and Y-axis directions. Therefore, the other end 40b of the metal wire 40 comes into contact with the outer periphery of the insertion hole 5H. This allows the metal wire 40 to be supported by the mold 5M.
- a support piece extending into the insertion hole 5H may be provided, for example, at the end on the -Z side of the insertion hole 5H to prevent the metal wire 40 from falling out of the insertion hole 5H.
- the contact of one end 40a of the metal wire 40 with the support piece prevents the metal wire 40 from falling out of the insertion hole 5H.
- the mold 5M and magnetic structure 10M are inverted to move each of the multiple metal wires 40 away from the insertion holes 5H and into the corresponding first holes 110.
- each of the multiple metal wires 40 supported by the mold 5M can be moved simultaneously to the corresponding first holes 110 by a simple operation such as inverting the mold 5M. This reduces the takt time for the inductor component 1 and improves the production efficiency of the inductor component 1.
- Fig. 8 is a cross-sectional view of the inductor member 1 cut along the XZ plane after the resin film 30 has been formed.
- the step of forming the resin film 30 is performed after the step of arranging the metal wires 40.
- the resin film 30 is formed so as to include a protruding region 31 that is positioned inside the first hole 110 and outside the metal wire 40 and protrudes from the surface 10S of the magnetic structure 10M toward the wiring 20.
- the resin film 30 may also be formed so as to include a covering region 32 that covers the surface 10S of the magnetic structure 10M.
- An example of a method for forming the resin film 30 is as follows. First, the end 40a of the metal wire 40 and the surface 10S of the magnetic structure 10M are covered with a film-like resin film 30. Next, the film-like resin film 30 is heat-pressed toward the -Z side. As a result, for example, the portion of the film-like resin film 30 that overlaps the first hole 110 fills the space between the first hole 110 and the metal wire 40. Note that heat pressing is an example of a "heat and pressure" process. Next, the resin film 30 is cured to completely harden it. At this time, the resin film 30 covers the end 40a of the metal wire 40. Therefore, to remove the resin film 30 covering the end 40a of the metal wire 40, the +Z side of the resin film 30 is scraped. As a result, the end 40a of the metal wire 40 is exposed from the resin film 30.
- the inductor component 1 according to the first embodiment is manufactured. However, other processes may also be included as appropriate when manufacturing the inductor component 1.
- FIG. 9 is a cross-sectional view of the inductor member 1A according to the modification of the first embodiment taken along the XZ plane.
- a first convex portion 26 is formed in the metal wire facing region 25 of the wiring 20 facing the other end 40b of the metal wire 40.
- a first recess 45 for accommodating the first convex portion 26 is also formed in the other end 40b of the metal wire 40. With this configuration, the first convex portion 26 fits into the first recess 45, further improving the uprightness of the metal wire 40 arranged inside the first hole 110.
- a bonding member 50 may also be provided between the first convex portion 26 and the first recess 45. This also prevents the metal wire 40 from moving in the in-plane direction.
- a first convex portion may also be formed in the other end 40b of the metal wire 40, and a first recess for accommodating the first convex portion may also be formed in the metal wire facing region 25 of the wiring 20.
- a bonding member 50 may also be provided between the first convex portion and the first recess.
- FIG. 10 is a cross-sectional view of the inductor member 1B according to the second embodiment taken along the XZ plane.
- Fig. 11 is a partial plan view of a region XI shown in Fig. 10.
- the inductor member 1B includes a magnetic layer 10, wiring 20, a resin film 30B, and a metal wire 47.
- the inductor member 1B may further include a bonding member 50 that bonds the wiring 20 and the metal wire 47.
- the main differences from the first embodiment are the configurations of the resin film 30B and the metal wire 47. Note that in the second embodiment, components similar to those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and descriptions thereof will be omitted where appropriate.
- the resin film 30B includes a first resin film 310 and a second resin film 320.
- the first resin film 310 contacts the sidewall 110S of the first hole 110 provided in the magnetic layer 10.
- a second hole 330 that intersects with the wiring 20 is formed inside the first resin film 310.
- the second hole 330 is recessed from a surface 310U on the +Z side of the first resin film 310 toward the ⁇ Z side.
- the surface 310U on the +Z side of the first resin film 310 corresponds to the "surface on the surface 10S side of the magnetic layer 10.”
- the second resin film 320 contacts the sidewall 330S of the second hole 330.
- the metal wire 47 passes through the inside of the second resin film 320 and is electrically connected to the wiring 20.
- the first resin film 310 includes a protruding region 311 that protrudes toward the -Z side toward the wiring 20.
- the protruding region 311 shown in FIG. 10 is a cylindrical region that is located along the Z-axis direction and is the outermost region of the resin film 30B that is arranged inside the first hole 110.
- the -Z side end of the protruding region 311 of the first resin film 310 reaches the conductive wire 21 of the wiring 20.
- the first resin film 310 may also include a covering region 312 that continues to the +Z side end of the protruding region 311 and covers the surface 10S of the magnetic layer 10.
- the second resin film 320 similarly includes a protruding region 321 that protrudes toward the -Z side toward the wiring 20.
- the protruding region 321 shown in FIG. 10 is a cylindrical region that is located between the protruding region 311 of the first resin film 310 and the metal wire 47.
- the -Z side end of the protruding region 321 of the second resin film 320 reaches the conductor 21 of the wiring 20.
- the second resin film 320 may also include a covering region 322 that continues to the +Z side end of the protruding region 321 and covers the covering region 312 of the first resin film 310.
- the metal wire 47 is doubly surrounded by the protruding region 311 of the first resin film 310 and the protruding region 321 of the second resin film 320. This more reliably prevents short circuits between the metal wire 47 and the magnetic layer 10. Furthermore, because the second hole 330 has a shorter diameter than the first hole 110, even if the metal wire 47 is placed inside the second hole 330 before the second resin film 320 is filled, the metal wire 47 will not collapse and can maintain contact with the conductor 21. As a result, the yield of the inductor component 1B can be improved.
- the second hole 330 preferably has a tapered shape that narrows as it approaches the wiring 20. Furthermore, in accordance with the tapered shape of the second hole 330, the protruding region 321 of the second resin film 320 preferably has a tapered shape that narrows as it approaches the wiring 20.
- the width of the end of the second hole 330 on the +Z side is wider than the width of the end on the -Z side. Therefore, for example, the second resin film 320 and metal wire 47 can be easily arranged inside the second hole 330. This can further improve the production efficiency and yield of the inductor component 1B.
- the planar shape of the second hole 330 is preferably elliptical. Furthermore, in plan view, it is preferable that the minor axis length 331W1 of the ellipse corresponding to the outline of the second hole 330 and the width 47W2 of one end 47a of the metal wire 47 are approximately the same. In this case, in plan view, both ends 331a, 331b of the minor axis of the ellipse corresponding to the outline of the second hole 330 are in contact with the metal wire 47. This allows the metal wire 47 to be supported by the first resin film 310. As a result, the uprightness of the metal wire 47 can be further improved.
- the major axis length 331W2 of the ellipse corresponding to the outline of the second hole 330 is longer than the width 47W2 of one end 47a of the metal wire 47.
- a space is secured between the second hole 330 and the metal wire 47 to be filled with the second resin film 320.
- the planar shape of the second hole 330 may be a shape other than an ellipse, such as a circle or a polygon.
- the first resin film 310 and the second resin film 320 may be made of the same insulating material, or may be made of different insulating materials.
- the material for the first resin film 310 and the second resin film 320 can be a material whose main component is any thermoplastic resin or thermosetting resin.
- the material for the first resin film 310 and the second resin film 320 can be a resin material such as epoxy resin or acrylic resin, but it is preferable to form the film by laminating an insulating film whose main component is epoxy resin and then thermally curing it.
- the materials for the first resin film 310 and the second resin film 320 are not limited to these.
- the metal wire 47 passes through the second resin film 320 and is electrically connected to the wiring 20.
- the width 47W2 of one end 47a of the metal wire 47 is wider than the width 47W1 of the other end 47b. This increases the contact area between the one end 47a of the metal wire 47 and the external wiring extending from the external power supply.
- One end 47a of the metal wire 47 has a flange-like shape that protrudes in the in-plane direction. This allows the width 47W2 of the one end 47a to be wider than the width 47W1 of the other end 47b.
- the form in which the width 47W2 of the one end 47a is wider than the width 47W1 of the other end 47b is not limited to this. For example, even if the width of the metal wire 47 is tapered, narrowing from the one end 47a to the other end 47b, the width 47W2 of the one end 47a can be wider than the width 47W1 of the other end 47b.
- the bonding member 50 is composed of a conductive material disposed between the other end 47b of the metal wire 47 and the wiring 20.
- the material of the bonding member 50 is preferably a conductive cured product, a sintered body, or a solder alloy obtained from a metal paste or the like.
- the material of the bonding member 50 is not limited to these.
- the bonding member 50 may extend to the +Z side from the other end 47b of the metal wire 47. That is, the bonding member 50 may be in close contact with the ⁇ Z side region of the side of the metal wire 47. This improves the bonding strength between the metal wire 47 and the wiring 20.
- the manufacturing method of the inductor member 1B according to the second embodiment includes the steps of preparing a magnetic structure 10M, inserting a metal wire 47 into an insertion hole 7H of a mold 7M, forming a second resin film 320 so as to cover one end 47a of the metal wire 47, separating the metal wire 47 and the second resin film 320 from the mold 7M, forming a first hole 110 in the magnetic structure 10M, forming the first resin film 310 in contact with a sidewall 110S of the first hole 110, forming a second hole 330, arranging the metal wire 47 inside the second hole 330, and filling the space between the sidewall 330S of the second hole 330 and the metal wire 47 with the second resin film 320.
- the process of preparing the magnetic structure 10M and the process of forming the first holes 110 in the magnetic structure 10M are similar to those in the first embodiment
- Fig. 12 is a cross-sectional view of the mold 7M, taken along the XZ plane, with a plurality of metal wires 47 inserted into the insertion holes 7H.
- the step of inserting the metal wires 47 into the insertion holes 7H of the mold 7M may be performed before or after the step of preparing the magnetic structure 10M.
- a device such as an alignment machine is used to insert multiple metal wires 47 into multiple insertion holes 7H formed in the mold 7M.
- one end 47a of the metal wires 47 is exposed from the insertion hole 7H.
- the other end 47b of the metal wire 47 is located inside the insertion hole 7H.
- One end 47a of the metal wire 47 shown in FIG. 12 has a flange-like shape that protrudes in the in-plane direction.
- One end 47a of the metal wire 47 contacts the outer peripheral region of the insertion hole 7H of the mold 7M. This supports the metal wire 47 on the mold 7M.
- the mold 7M may be the same member as the mold 5M of the first embodiment.
- the mold 7M may also be provided with a first positioning hole similar to that of the mold 5M of the first embodiment.
- Fig. 13 is a cross-sectional view of an intermediate body 130 including the metal wire 47 supported by the mold 7M and the second resin film 320, cut along the XZ plane.
- a second resin film 320 is formed to cover one end 47a of the metal wire 47 exposed from the insertion hole 7H. Specifically, the film-like second resin film 320 is positioned so as to face one end 47a of the metal wire 47. Next, the second resin film 320 is heat-pressed toward the -Z side. This causes one end 47a of the metal wire 47 to be embedded within the second resin film 320. As a result, the second resin film 320 is formed to cover one end 47a of the metal wire 47.
- the method for forming the second resin film 320 is not limited to this.
- Fig. 14 is a cross-sectional view of the intermediate body 130 including the metal wires 47 and the second resin film 320 after separation from the mold 7M, cut along the XZ plane.
- the mold 7M supporting the metal wire 47 and second resin film 320 is inverted and moved onto the suction stage 8.
- the mold 7M is moved toward the +Z side. This separates the mold 7M from the metal wire 47 and second resin film 320.
- the mold 7M may be separated from the metal wire 47 and second resin film 320 by, for example, moving the suction stage 8 toward the -Z side without moving the mold 7M.
- Fig. 15 is a cross-sectional view of the intermediate body 150 after the first resin film 310 has been formed, cut along the XZ plane.
- the process of forming the first resin film 310 in contact with the side wall 110S of the first hole 110 may be performed before or after the process of inserting the metal wire 47 into the insertion hole 7H of the mold 7M and the process of forming the second resin film 320.
- a first resin film 310 is formed to fill the first holes 110 of the magnetic structure 10M.
- a film-like first resin film 310 is laid over the surface 10S and first holes 110 of the magnetic structure 10M, and then heat-pressed to the -Z side. This forms the first resin film 310, which includes a covering region 312 that covers the surface 10S of the magnetic structure 10M and a protruding region 311 that fills the first holes 110.
- the protruding region 311 of the first resin film 310 contacts the sidewall 110S of the first holes 110.
- the method for forming the first resin film 310 is not limited to this.
- FIG. 16 is a cross-sectional view of the intermediate body 160 after the second hole 330 has been formed, taken along the XZ plane.
- the second hole 330 is formed recessed from the +Z side surface 310U of the first resin film 310.
- the second hole 330 intersects with the wiring 20 embedded in the magnetic layer 10.
- the second hole 330 preferably has a tapered shape that narrows toward the wiring 20. Examples of methods for forming the second hole 330 include a router process, a drill process, and a laser process. Among these, the laser process is preferred because it can easily form the tapered second hole 330 shown in FIG. 16 . This improves the production efficiency of the inductor component 1B.
- the method for forming the second hole 330 is not limited to these.
- Fig. 17 is a cross-sectional view of the intermediate body 170, in which the metal wire 47 is arranged inside the second hole 330, cut along the XZ plane.
- the step of arranging the metal wire 47 inside the second hole 330 is performed after the step of forming the second hole 330.
- the suction stage 8 and the intermediate body 160 is moved so that the other end 47b of the metal wire 47 faces the conductor wire 21 of the wiring 20.
- the metal wire 47 and second resin film 320 are separated from the suction stage 8, and the metal wire 47 is placed inside the second hole 330. Because the second hole 330 has a tapered shape with a wider width on the +Z side, the metal wire 47 can be easily placed inside the second hole 330. This improves the production efficiency of the inductor component 1B.
- Fig. 18 is a cross-sectional view of the inductor member 1B, taken along the XZ plane, including the second resin film 320 filled between the sidewall 330S of the second hole 330 and the metal wire 47.
- the second resin film 320 which covers one end 47a of the metal wire 47 and extends in the in-plane direction, is heat-pressed toward the -Z side. As a result, the portion of the second resin film 320 that overlaps the second hole 330 fills the space between the sidewall 330S of the second hole 330 and the metal wire 47.
- the second resin film 320 is cured to completely harden it. At this time, the second resin film 320 covers one end 47a of the metal wire 47. Therefore, to remove the second resin film 320 covering the one end 47a of the metal wire 47, the +Z side surface of the second resin film 320 is scraped. As a result, one end 47a of the metal wire 47 is exposed from the second resin film 320.
- the inductor component 1B according to the second embodiment is manufactured. However, other steps may also be included as appropriate when manufacturing the inductor component 1B.
- FIG. 19 is a cross-sectional view of the inductor member 1C according to the modification of the second embodiment taken along the XZ plane.
- the wiring 20C in the inductor member 1C has a second recess 28 recessed toward the -Z side. That is, the conductor 21C of the wiring 20C has a recess corresponding to the second recess 28.
- the second recess 28 accommodates the other end 48b of the metal wire 48. If a bonding member 50C (described separately) is not disposed between the wiring 20C and the metal wire 48, the contact area between the conductor 21C and the metal wire 48 can be increased, thereby reducing the electrical resistance in the bonding region between the conductor 21C and the metal wire 48.
- the second recess 28 can be formed simultaneously in the process of forming the second hole 330. In this case, the inner wall surfaces of the second recess 28 and the second hole 330 are continuous.
- a bonding member 50C may be disposed between the second recess 28 and the other end 48b of the metal wire 48. This can further improve the bonding strength between the wiring 20C and the metal wire 48. Furthermore, since the second recess 28 is provided in the wiring 20C, the contact area between the wiring 20C and the bonding member 50C can be increased.
- FIG. 20 is a cross-sectional view of the inductor member 1D according to the third embodiment cut along the XZ plane.
- the inductor element 1D according to the third embodiment includes a magnetic layer 10, a wiring 20, a resin film 30D, a metal wire 49, and a metal member 60.
- a bonding member 50 may be disposed between the other end 49b of the metal wire 49 and the wiring 20.
- the third embodiment differs from the previous embodiments primarily in that it includes a metal member 60.
- the metal wire 49 shown in FIG. 20 is a straight metal pin (i.e., a metal pin primarily composed of linear regions) extending along the Z-axis direction. However, like the metal wire 40 of the first embodiment and the metal wire 47 of the second embodiment, it may have a flange-shaped end or ends that protrude in the in-plane direction.
- the resin film 30D may be similar to the resin film 30 of the first embodiment, except that it is disposed away from the metal wire 49.
- components similar to those in the previous embodiments are designated by the same reference numerals, and descriptions thereof will be omitted where appropriate.
- the metal member 60 is disposed in the region between the protruding region 31D of the resin film 30D and the side surface of the metal wire 49.
- the metal member 60 is in close contact with the side surface of the metal wire 49.
- one end 49a of the metal wire 49 is located on the +Z side of the +Z side surface of the metal member 60.
- the one end 49a of the metal wire 49 may also be located on the -Z side of the +Z side surface of the metal member 60.
- the metal member 60 may cover the entire side surface of the metal wire 49.
- the material of the metal member 60 is preferably a conductive cured product, a sintered body, or a solder alloy obtained from a metal paste or the like.
- the material of the metal member 60 is not limited to these. 20, the -Z side surface (the end surface on the other end 49b side) of the metal wire 49 and the conductor 21 of the wiring 20 are in contact with each other, but the metal member 60 may extend to at least a part of the region between the -Z side surface of the metal wire 49 and the conductor 21. Furthermore, a joining member 50 made of the same material as or a different material from the metal member 60 may be disposed in the region between the -Z side surface of the metal wire 49 and the conductor 21.
- the bond between the metal wire 49 and the wiring 20 can be improved. Furthermore, the electrical resistance in the bonding area between the metal wire 49 and the wiring 20 can be reduced.
- the method for manufacturing an inductor member 1D according to the third embodiment includes the steps of preparing a magnetic structure 10M, forming first holes 110 in the magnetic structure 10M, forming a resin film 30D, forming metal wire insertion holes 410 in the resin film 30D, arranging metal wires 49 in the metal wire insertion holes 410, and forming a metal member 60.
- the steps of preparing the magnetic structure 10M and forming the first holes 110 in the magnetic structure 10M are the same as those in the first embodiment, and therefore will not be described again.
- Fig. 21 is a cross-sectional view of the intermediate body 181 after the resin film 30D has been formed, cut along the XZ plane.
- the step of forming the resin film 30D is performed after the step of forming the first holes 110 in the magnetic structure 10M.
- a resin film 30D is formed to fill the first holes 110.
- the surface 10S and the first holes 110 of the magnetic structure 10M are each covered with a film-like resin film 30D, and then the film-like resin film 30D is heat-pressed toward the -Z side. This fills the first holes 110 with the resin film 30D.
- FIG. 22 is a cross-sectional view of the intermediate body 182 after the metal wire insertion holes 410 have been formed, cut along the XZ plane. As shown in FIG. 22 , the metal wire insertion holes 410 are formed recessed from the +Z side surface 30DU of the resin film 30D. The metal wire insertion holes 410 intersect with the wiring 20. Examples of methods for forming the metal wire insertion holes 410 include a router process, a drill process, and a laser process. In the example shown in FIG.
- the ⁇ Z side end (bottom wall) of the metal wire insertion hole 410 is positioned approximately in the Z-axis direction as the ⁇ Z side end (bottom wall) of the first hole 110.
- the ⁇ Z side end of the metal wire insertion hole 410 may be positioned closer to the ⁇ Z side than the ⁇ Z side end of the first hole 110.
- a protruding region 31D that protrudes from the surface 10S of the magnetic structure 10M toward the wiring 20 side and a covering region 32D that covers the surface 10S of the magnetic structure 10M are formed in the resin film 30D.
- FIG. 23 is a cross-sectional view of the intermediate body 183 after the metal wire 49 has been placed in the metal wire insertion hole 410, taken along the XZ plane.
- the method of placing the metal wire 49 in the metal wire insertion hole 410 may be the same as that of the first embodiment. That is, the metal wire 49 is inserted into the insertion hole 5H (see FIG. 5 ) of the mold 5M using a device such as an aligner. Next, the mold 5M and the intermediate body 182 (see FIG. 22 ) are brought face to face, and the mold 5M and the intermediate body 182 are inverted. This moves the metal wire 49 from the insertion hole 5H of the mold 5M to the metal wire insertion hole 410.
- FIG. 24 is a cross-sectional view of the intermediate body 184 after being filled with the metal paste 60B, taken along the XZ plane.
- FIG. 25 is a cross-sectional view of the inductor member 1D after the metal member 60 has been formed, taken along the XZ plane.
- one end 49a of the metal wire 49, the metal wire insertion hole 410, and the coated area 32D of the resin film 30D are covered with metal paste 60B for obtaining the metal member 60 and a retaining film 65 that retains the metal paste 60B.
- the retaining film 65 is pressed toward the -Z side. As a result, as shown in FIG. 24, the metal paste 60B retained by the retaining film 65 is filled between the protruding area 31D of the resin film 30D and the side of the metal wire 49.
- the support film 65 is peeled off from the metal paste 60B.
- the solvent in the metal paste 60B is volatilized.
- the metal paste 60B located on the +Z side of the coated region 32D of the resin film 30D is removed. This exposes the coated region 32D of the resin film 30D, as shown in FIG. 25.
- the metal paste 60B is sintered using any heating means to form the metal member 60.
- the +Z side region of the coated region 32D, the +Z side region of the metal wire 49, and the +Z side region of the metal member 60 may be polished.
- the +Z side surface of the coated region 32D, the +Z side surface of the metal wire 49, and the +Z side surface of the metal member 60 may be substantially flush in the Z-axis direction.
- FIG. 26 is a cross-sectional view of the inductor member 1E according to the fourth embodiment cut along the XZ plane.
- the inductor member 1E according to the fourth embodiment includes a magnetic layer 10, a wiring 20, a resin film 30, a metal wire 40E, and a bonding member 50E.
- the fourth embodiment differs from the previously described embodiments mainly in the configuration of the bonding member 50E.
- the metal wire 40E is a straight metal pin extending along the Z-axis direction, but as in the previously described embodiments, it may have a flange-shaped end or the other end that protrudes in an in-plane direction.
- FIG. 26 the metal wire 40E is a straight metal pin extending along the Z-axis direction, but as in the previously described embodiments, it may have a flange-shaped end or the other end that protrudes in an in-plane direction.
- the diameter of the wiring 20 and the maximum width of the protruding region 31 of the resin film 30 are approximately the same, but as in the previously described embodiments, the maximum width of the protruding region 31 may be longer than the diameter of the wiring 20.
- components similar to those in the previously described embodiments are designated by the same reference numerals, and descriptions thereof will be omitted where appropriate.
- the bonding member 50E of the inductor member 1E is positioned inside the insulating film 22 of the wiring 20 and is electrically and physically connected to the conductive wire 21.
- the bonding member 50E also has a third recess 51 recessed toward the -Z side.
- the third recess 51 accommodates the other end 40E2 of the metal wire 40E. This increases the contact area between the bonding member 50E and the metal wire 40E, reducing the electrical resistance in the bonding region between the bonding member 50E and the metal wire 40E.
- the third recess 51 may be formed, for example, using a known method after the first hole 110 is formed.
- the bonding member 50E covers the other end 40E2 of the metal wire 40E and the area on the side of the metal wire 40E facing the other end 40E2 (the -Z side of the side of the metal wire 40E). This reduces the possibility that the metal wire 40E will tilt in the Z-axis direction after being placed inside the first hole 110. As a result, the processing accuracy of the inductor member 1E can be improved.
- the manufacturing method of the inductor member 1E may be similar to that of the inductor member 1 according to the first embodiment, except that the bonding member 50E is positioned inside the insulating film 22 of the wiring 20, a third recess 51 is formed in the bonding member 50E, and the metal wire 40E is positioned inside the first hole 110 so that the other end 40E2 of the metal wire 40E fits into the third recess 51.
- the metal wire 40E is a straight metal pin. Therefore, in the process of positioning the metal wire 40E, the metal wire 40E may be supported in the insertion hole 5H (see FIG. 5) of the mold 5M using, for example, a support piece extending into the insertion hole 5H.
- a magnetic layer having a first surface, a second surface opposite to the first surface, and a first hole recessed from the first surface toward the second surface; a wiring embedded in the magnetic layer and intersecting with the first hole; a resin film disposed inside the first hole and including a protruding region protruding from the first surface side toward the wiring; a metal wire having one end exposed from the first surface side and the other end facing the wiring, the metal wire passing through the protruding region of the resin film and electrically connected to the wiring;
- An inductor member comprising: ⁇ 2> The width of the other end of the metal wire is wider than the width of the one end.
- the width of the one end of the metal wire is wider than the width of the other end.
- the resin film is a first resin film in contact with a side wall of the first hole; a second hole recessed from the surface of the first resin film on the first surface side and intersecting with the wiring; a second resin film in contact with a side wall of the second hole; Equipped with the metal wire passes through the second resin film and is electrically connected to the wiring;
- the second resin film has a tapered shape whose width narrows as it approaches the wiring. The inductor component according to ⁇ 6>.
- the second hole has a planar shape of an ellipse, In a plan view, two points of the second hole corresponding to both ends of a minor axis of an ellipse are in contact with the metal wire, respectively.
- a first convex portion is formed on one of the other end of the metal wire and a metal wire opposing region of the wiring opposing the other end of the metal wire, a first recess for accommodating the first protrusion is formed at the other end of the metal wire and the other of the metal wire facing regions of the wiring;
- the inductor component according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 8>.
- the wiring includes a second recess that accommodates the other end of the metal wire.
- the joining member includes a third recess that accommodates the other end of the metal wire.
- the magnetic layer includes magnetic particles whose surfaces are covered with an insulating film.
- the magnetic layer includes a first magnetic layer in which the wiring is embedded, and a second magnetic layer stacked on the first magnetic layer so as to be disposed closer to the first surface than the first magnetic layer.
- the first magnetic layer includes iron (Fe) particles whose surfaces are coated with an insulating film, the second magnetic layer contains flat Fe—Si particles;
- the first magnetic layer is composed of a magnetic sheet containing a magnetic material, the second magnetic layer includes a magnetic material and is formed from a magnetic sheet separate from the magnetic sheet forming the first magnetic layer;
- the wiring includes a conductor and an insulating film that covers the conductor.
- the maximum width of the metal wire is 50 ⁇ m or more and 800 ⁇ m or less.
- the maximum width of the protruding region of the resin film is 200 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less.
- the step of forming the first hole, the step of arranging the metal wire, and the step of forming the resin film are performed in this order; In the step of forming the resin film, the resin film is formed so that the protruding region is disposed inside the first hole and outside the metal wire.
- the method for manufacturing an inductor component according to ⁇ 19>. ⁇ 22> In the step of arranging the metal wire, The metal wire is removably inserted into the insertion hole formed in the mold so that one end of the metal wire is inside the insertion hole and the other end of the metal wire is exposed from the insertion hole; the mold and the magnetic structure are opposed to each other so that the other end exposed from the insertion hole faces the first hole of the magnetic structure; inverting the mold and the magnetic structure to move the metal wire inside the first hole; The method for manufacturing an inductor component according to any one of ⁇ 19> to ⁇ 21>.
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Abstract
本発明の一態様に係るインダクタ部材は、第1面と、前記第1面の反対側にある第2面と、前記第1面から前記第2面側へ窪む第1孔と、を有する磁性層と、前記磁性層に埋設され、前記第1孔と交わる配線と、前記第1孔の内側に配置され、前記第1面側から前記配線へ突出する突出領域を含む樹脂膜と、前記第1面側から露出する一端と、前記配線に対向する他端と、を有し、前記樹脂膜の前記突出領域を通って、前記配線と電気的に接続される金属線と、を備える。
Description
本発明は、インダクタ部材及びインダクタ部材の製造方法に関する。
特許文献1には、配線と、前記配線を埋設し、磁性粒子を含有する磁性層とを備える、シート形状のインダクタが開示されている。また、特許文献1には、溶融固化物が少なく、ビアに導電部材を安定して形成できる点が、開示されている。
配線と外部との電気的な導通を図るために、アスペクト比が高いビアに金属部材を設ける場合であっても、金属部材と、配線以外の部材との短絡を防ぐとともに、金属部材の電気抵抗を低減することが求められる。
本発明は、配線以外の部材との短絡を防ぎつつ、電気抵抗が低減された金属部材を備えるインダクタ部材、及びインダクタ部材の製造方法の提供を目的とする。
本発明の一態様に係るインダクタ部材は、第1面と、前記第1面の反対側にある第2面と、前記第1面から前記第2面側へ窪む第1孔と、を有する磁性層と、前記磁性層に埋設され、前記第1孔と交わる配線と、前記第1孔の内側に配置され、前記第1面側から前記配線へ突出する突出領域を含む樹脂膜と、前記第1面側から露出する一端と、前記配線に対向する他端と、を有し、前記樹脂膜の前記突出領域を通って、前記配線と電気的に接続される金属線と、を備える。
本発明によれば、配線以外の部材との短絡を防ぎつつ、電気抵抗が低減された金属部材を備えるインダクタ部材、及びインダクタ部材の製造方法を提供することができる。
以下、図面を参照して本開示の実施形態について詳細に説明する。各図面において、同一構成要素には同一符号を付与し、重複した説明を適宜省略する。
以下に示す実施形態は、本開示の技術思想を具体化するためのインダクタ部材及びインダクタ部材の製造方法を例示するものであって、本開示を以下に示す実施形態に限定するものではない。以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本開示の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、例示することを意図したものである。また、図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張している場合がある。
以下に示す図において、相互に直交するX軸、Y軸及びZ軸により方向を示す場合がある。X軸方向は、実施形態に係るインダクタ部材の幅方向に対応する。Y軸方向は、実施形態に係るインダクタ部材の奥行き方向に対応する。Z軸方向は、実施形態に係るインダクタ部材の厚み方向に対応する。X軸方向及びY軸方向のそれぞれに平行な方向を、面内方向という場合がある。また、Z軸方向を、面直方向という場合がある。X軸方向で矢印が向いている方向を+X方向又は+X側、+X方向の反対方向を-X方向又は-X側と表記する。Y軸方向で矢印が向いている方向を+Y方向又は+Y側、+Y方向の反対方向を-Y方向又は-Y側と表記する。Z軸方向で矢印が向いている方向を+Z方向又は+Z側、+Z方向の反対方向を-Z方向又は-Z側と表記する。
[第1実施形態]
図1及び図2を参照して、第1実施形態に係るインダクタ部材1の全体構成の一例を説明する。図1は、インダクタ部材1の平面図である。図2は、図1におけるII-II線で切断した、インダクタ部材1の断面図である。
図1及び図2を参照して、第1実施形態に係るインダクタ部材1の全体構成の一例を説明する。図1は、インダクタ部材1の平面図である。図2は、図1におけるII-II線で切断した、インダクタ部材1の断面図である。
図1及び図2に示すように、インダクタ部材1は、磁性層10と、配線20と、樹脂膜30と、金属線40と、を備え、矩形のシート形状を有する。また、インダクタ部材1は、配線20と金属線40とを接合する接合部材50をさらに備えていてもよい。
図1及び図2に示される配線20の数は、2つであるが、1つであってもよいし、3つ以上であってもよい。図では、要部を強調して表現しているが、本願のシート形状を有するインダクタ部材1は、例えば、平面視で略正方形、長方形状とすることができる。正方形である場合の一辺の長さは、例えば5mm以上1000mm以下とすることができる。また、隣り合う配線20の間隔の下限は、例えば、10μm、好ましくは、50μmであり、より好ましくは、100μmである。また、隣り合う配線20の間隔の上限は、例えば、5,000μm、好ましくは、3,000μmであり、より好ましくは、1,000μmであり得る。それぞれの配線20には、少なくとも一対の金属線40が接続される。例えば、一対の金属線40の一方は、外部電源等に電気的に接続される端子として機能する。また、一対の金属線40の他方は、電源回路等の回路部材に電気的に接続される。外部電源から電圧が印加されたことに伴う電流は、一方の金属線40、配線20、及び他方の金属線40を通じて、回路部材へ流れる。以下、2つの配線20が、X軸方向に並ぶ場合を例に、インダクタ部材1の各構成部を説明する。
<磁性層10>
図2に示すように、磁性層10は、矩形の平面形状を有するシート形状の磁性部材であり、平面視において、インダクタ部材1と同一の外形形状を有する。また、磁性層10は、表面10Sと、表面10Sの反対側にある裏面10Bと、第1孔110と、を有する。図示される例では、表面10Sは、+Z側に位置する。裏面10Bは、-Z側に位置する。なお、表面10Sは、「第1面」の一例である。また、裏面10Bは、「第2面」の一例である。
図2に示すように、磁性層10は、矩形の平面形状を有するシート形状の磁性部材であり、平面視において、インダクタ部材1と同一の外形形状を有する。また、磁性層10は、表面10Sと、表面10Sの反対側にある裏面10Bと、第1孔110と、を有する。図示される例では、表面10Sは、+Z側に位置する。裏面10Bは、-Z側に位置する。なお、表面10Sは、「第1面」の一例である。また、裏面10Bは、「第2面」の一例である。
図2に示すように、第1孔110は、磁性層10の表面10Sから裏面10B側へ窪む。また、第1孔110は、磁性層10の表面10Sから配線20に至る。より詳しくは、第1孔110は、磁性層10の表面10Sから-Z側へ延びる側壁110Sと、側壁110Sの底端から、略水平に延びる底壁110Bと、を有する。第1孔110の底壁110Bは、配線20の導線21に連なる。第1孔110の底壁110Bの幅は、配線20の直径より大きくてもよい。
第1孔110の側壁110Sが、Z軸方向に沿って形成されることで、X軸方向に隣り合う第1孔110の間の間隔を狭めても、隣り合う第1孔110同士がつながる事態を抑制することができる。すなわち、X軸方向に隣り合う第1孔110の間の間隔を狭めても、それぞれの第1孔110に収められた金属線40同士が接触する事態を抑制することができる。これにより、インダクタ部材1の小型化を図ることができる。ただし、第1孔110の形状は、これに限定されない。
磁性層10は、インダクタ部材1のインダクタンスを向上させながら、インダクタ部材1の直流重畳特性も向上させる。磁性層10は、好ましくは、配線20の外周面全面を被覆する。これにより、磁性層10は、配線20を埋設している。磁性層10は、インダクタ部材1の外形を形成する。具体的には、磁性層10は、面内方向(X軸方向及びY軸方向)に延びる矩形状のシート構造を有する。
磁性層10は、インダクタンス及び直流重畳特性を高める観点等から、異なる磁性材料を有する、複数の磁性層を有することが好ましい。より詳しくは、磁性層10は、第1磁性層11と、第1磁性層11より+Z側に配置される第2磁性層12と、第1磁性層11より-Z側に配置される第3磁性層13と、を有する。
第1磁性層11、第2磁性層12、及び第3磁性層13のそれぞれは、Z軸方向に沿った厚さを有するとともに、X軸方向及びY軸方向に延びる層である。第1磁性層11、第2磁性層12、及び第3磁性層13のそれぞれは、互いに異なる磁性材料を有する磁性シートから構成されていてもよい。ただし、第1磁性層11、第2磁性層12、及び第3磁性層13のそれぞれの構成は、これに限定されない。
図2に示される磁性層10において、第2磁性層12が、磁性層10の最上層に対応する。そのため、磁性層10の表面10Sは、第2磁性層12の+Z側に位置する面に対応する。また、第3磁性層13が、磁性層10の最下層に対応する。そのため、磁性層10の裏面10Bは、第3磁性層13の-Z側に位置する面に対応する。ただし、磁性層10は、複数の磁性層から構成されるものに限られない。磁性層10は、例えば、第1磁性層11のみを有する構造であってもよい。
図2に示されるように、第1磁性層11の内部に、配線20が埋設される。図1及び図2に示される例では、第1磁性層11の内部において、Y軸方向に沿って、配線20が延在する。ただし、配線20が延在する方向は、Y軸方向に限定されない。例えば、配線20が延在する方向は、Y軸方向以外の面内方向であってもよい。
第1磁性層11は、磁性粒子と、磁性粒子を保持するバインダと、を含む。磁性粒子の形状は、特に限定されないが、例えば、略球形状、略針形状、及び略扁平形状等が挙げられる。
第1磁性層11における磁性粒子の材料は、特に限定されないが、例えば、軟磁性体、硬磁性体が挙げられる。この中で、インダクタ部材1のインダクタンス及び直流重畳特性を高める観点から、軟磁性体が好ましい。
軟磁性体として、例えば、1種類の金属元素を純物質の状態で含む単一金属体、1種類以上の金属元素(第1金属元素)と、1種類以上の金属元素(第2金属元素)及び/又は非金属元素(炭素、窒素、ケイ素、リンなど)との共融体(混合物)である合金体が挙げられる。これらは、単独又は併用することができる。
単一金属体としては、例えば、1種類の金属元素(第1金属元素)のみからなる金属単体が挙げられる。第1金属元素としては、例えば、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、その他、軟磁性体の第1金属元素として含有することが可能な金属元素の中から適宜選択される。
また、単一金属体としては、例えば、1種類の金属元素のみを含むコアと、そのコアの表面の一部又は全部を修飾する無機物及び/又は有機物を含む表面層と、を含む形態、及び第1金属元素を含む有機金属化合物や無機金属化合物が分解(熱分解など)された形態等が挙げられる。第1金属元素を含む有機金属化合物や無機金属化合物が分解された形態として、第1金属元素として鉄を含む有機鉄化合物(具体的には、ペンタカルボニル鉄)が熱分解された鉄粉(カルボニル鉄粉と称される場合がある)等が挙げられる。なお、1種類の金属元素のみを含む部分を修飾する無機物及び/又は有機物を含む層の位置は、上記のような表面に限定されない。なお、単一金属体を得ることができる有機金属化合物や無機金属化合物としては、特に制限されず、軟磁性体の単一金属体を得ることができる公知乃至慣用の有機金属化合物や無機金属化合物から適宜選択することができる。
合金体は、1種類以上の金属元素(第1金属元素)と、1種類以上の金属元素(第2金属元素)及び/又は非金属元素(炭素、窒素、ケイ素、リンなど)との共融体であり、軟磁性体の合金体として利用することができるものであれば特に制限されない。
第1金属元素は、合金体における必須元素であり、例えば、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)などが挙げられる。なお、第1金属元素がFeであれば、合金体は、Fe系合金とされ、第1金属元素がCoであれば、合金体は、Co系合金とされ、第1金属元素がNiであれば、合金体は、Ni系合金とされる。
第2金属元素は、合金体に副次的に含有される元素(副成分)であり、第1金属元素に相溶(共融)する金属元素であって、例えば、鉄(Fe)(第1金属元素がFe以外である場合)、コバルト(Co)(第1金属元素がCo以外である場合)、ニッケル(Ni)(第1金属元素Ni以外である場合)、クロム(Cr)、アルミニウム(Al)、ケイ素(Si)、銅(Cu)、銀(Ag)、マンガン(Mn)、カルシウム(Ca)、バリウム(Ba)、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)、バナジウム(V)、ニオブ(Nb)、タンタル(Ta)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、ルテニウム(Ru)、ロジウム(Rh)、亜鉛(Zn)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、ゲルマニウム(Ge)、スズ(Sn)、鉛(Pb)、スカンジウム(Sc)、イットリウム(Y)、ストロンチウム(Sr)、各種希土類元素などが挙げられる。これらは、単独使用又は2種以上併用することができる。
非金属元素は、合金体に副次的に含有される元素(副成分)であり、第1金属元素に相溶(共融)する非金属元素であって、例えば、ホウ素(B)、炭素(C)、窒素(N)、ケイ素(Si)、リン(P)、硫黄(S)などが挙げられる。これらは、単独使用又は2種以上併用することができる。
合金体の一例であるFe系合金として、例えば、磁性ステンレス(Fe-Cr-Al-Si合金)(電磁ステンレスを含む)、センダスト(Fe-Si-Al合金)(スーパーセンダストを含む)、パーマロイ(Fe-Ni合金)、Fe-Ni-Mo合金、Fe-Ni-Mo-Cu合金、Fe-Ni-Co合金、Fe-Cr合金、Fe-Cr-Al合金、Fe-Ni-Cr合金、Fe-Ni-Cr-Si合金、ケイ素銅(Fe-Cu-Si合金)、Fe-Si合金、Fe-Si-B(-Cu-Nb)合金、Fe-B-Si-Cr合金、Fe-Si-Cr-Ni合金、Fe-Si-Cr合金、Fe-Si-Al-Ni-Cr合金、Fe-Ni-Si-Co合金、Fe-N合金、Fe-C合金、Fe-B合金、Fe-P合金、フェライト(ステンレス系フェライト、さらには、Mn-Mg系フェライト、Mn-Zn系フェライト、Ni-Zn系フェライト、Ni-Zn-Cu系フェライト、Cu-Zn系フェライト、Cu-Mg-Zn系フェライトなどのソフトフェライトを含む)、パーメンジュール(Fe-Co合金)、Fe-Co-V合金、Fe基アモルファス合金などが挙げられる。
合金体の一例であるCo系合金としては、例えば、Co-Ta-Zr、コバルト(Co)基アモルファス合金などが挙げられる。合金体の一例であるNi系合金としては、例えば、Ni-Cr合金などが挙げられる。
バインダとしては、例えば、アクリル樹脂などの熱可塑性成分、例えば、エポキシ樹脂組成物などの熱硬化性成分が挙げられる。アクリル樹脂は、例えば、カルボキシル基含有アクリル酸エステルコポリマーを含む。エポキシ樹脂組成物は、例えば、主剤であるエポキシ樹脂(クレゾールノボラック型エポキシ樹脂など)と、エポキシ樹脂用硬化剤(フェノール樹脂など)と、エポキシ樹脂用硬化促進剤(イミダゾール化合物など)とを含む。
バインダとしては、熱可塑性成分及び熱硬化性成分をそれぞれ単独使用又は併用することができ、好ましくは、熱可塑性成分及び熱硬化性成分を併用する。
第1磁性層11の厚みは、特に限定されないが、例えば、100μm以上、好ましくは、200μm以上であり、また、例えば、2000μm以下、好ましくは、1500μm以下、より好ましくは1000μm以下である。
図2に示されるように、第1磁性層11における、各配線20の直上及び直下の領域は、配線20の外周形状に応じて隆起することが好ましい。これにより、第1磁性層11が平坦な場合に比べて、各配線20の周囲に発生する磁界の形成領域に対応するように第1磁性層11を設けることができる。そのため、より効果的にインダクタンスを高めることができる。ただし、第1磁性層11の形態は、これに限られない。
第2磁性層12及び第3磁性層13のそれぞれは、第1磁性層11と同様、磁性粒子と、バインダと、を有する。第2磁性層12の磁性粒子や、第3磁性層13の磁性粒子として、第1磁性層11で例示した磁性粒子と同様のものが例示される。また、第2磁性層12のバインダや、第3磁性層13のバインダとして、第1磁性層11で例示したバインダと同様のものが例示される。
第2磁性層12は、磁性粒子の種類、形状等を適宜変更することによって、第1磁性層11に比べて、高い比透磁率を有することが好ましい。これにより、インダクタ部材1のインダクタンスを高めることができる。
第3磁性層13は、磁性粒子の種類、形状等を適宜変更することによって、第1磁性層11に比べて、高い比透磁率を有することが好ましい。これにより、インダクタ部材1のインダクタンスを高めることができる。
また、第1磁性層11の磁性粒子が、例えば、略球形状のような等方性を有する形状である場合、第2磁性層12及び第3磁性層13の磁性粒子は、略扁平形状のような異方性を示す形状であることが好ましい。例えば、第1磁性層11は、表面を絶縁膜で被覆された鉄(Fe)粒子を含むことが好ましい。第1磁性層11に含まれる鉄(Fe)粒子の表面が、絶縁膜で覆われることで、第1磁性層11の電気抵抗を高めることができる。そのため、仮に、金属線40等の導電部材が、第1磁性層11と接触しても、金属線40等の導電部材と、第1磁性層11との短絡を防止できる。また、第2磁性層12及び第3磁性層13の少なくとも一方は、扁平形状のFe-Si粒子を含むことが好ましい。第1磁性層11を、鉄(Fe)粒子を含む層とし、第2磁性層12及び第3磁性層13の少なくとも一方を、扁平形状のFe-Si粒子を含む層とすることで、インダクタ部材1のインダクタンス及び直流重畳特性を高めることができる。
<配線20>
配線20は、磁性層10に埋設される。図2に示される配線20は、磁性層10の第1磁性層11に埋設される。ただし、配線20の位置は、これに限定されない。配線20は、金属線40と電気的に接続される。
配線20は、磁性層10に埋設される。図2に示される配線20は、磁性層10の第1磁性層11に埋設される。ただし、配線20の位置は、これに限定されない。配線20は、金属線40と電気的に接続される。
複数の配線20のそれぞれは、図1に示されるように、間隔を隔てて、X軸方向における、互いに異なる位置に配置される。また、複数の配線20は、それぞれY軸方向に沿って延びる。複数の配線20は、それぞれの配線20の長さに応じたインダクタンスを有する。なお、3つ以上の配線20が設けられる場合、隣り合う配線20の間隔は、等間隔であってもよいし、互いに異なる間隔であってもよい。
配線20の一例として、エナメル線が挙げられる。すなわち、配線20は、導線21と、導線21を被覆する絶縁膜22と、を有することが好ましい。導線21の断面形状は、円形状であるが、楕円形状、多角形状等の他の形状であってもよい。また、導線21の半径は、例えば、25μm以上、好ましくは、50μm以上であり、より好ましくは100μm以上であり、また、例えば、2000μm以下、好ましくは400μm以下、より好ましくは、200μm以下である。
導線21の材料としては、例えば、銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)、アルミニウム(Al)、ニッケル(Ni)、これらの合金などの金属導体が挙げられる。好ましくは、銅が挙げられる。導線21は、単層構造であってもよく、コア導体(例えば、銅)の表面にめっき(例えば、ニッケル)などがされた複層構造であってもよい。
絶縁膜22は、導線21を薬品や水から保護し、導線21と磁性層10(第1磁性層11)との短絡を防止する。絶縁膜22は、導線21の外周面を被覆する。絶縁膜22は、導線21と同心の形状を有する。
絶縁膜22の材料としては、例えば、ポリビニルホルマール、ポリエステル、ポリエステルイミド、ポリアミド(ナイロンを含む)、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリウレタンなどの絶縁性樹脂が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。また、絶縁膜22は、単層から構成されていてもよく、複数の層から構成されていてもよい。
絶縁膜22の厚みは、円周方向のいずれの位置においても配線20の径方向において略均一であり、例えば、1μm以上、好ましくは、3μm以上であり、また、例えば、100μm以下、好ましくは、50μm以下である。また、絶縁膜22の厚みに対する導線21の半径の比は、例えば、1以上、好ましくは、5以上であり、例えば、500以下、好ましくは、100以下である。
配線20は、第1孔110と交わる。図2に示すように、導線21が露出する、配線20の+Z側の面は、第1孔110の底壁110Bに連なる。第1孔110の内側に配置される金属線40の他端40bは、接合部材50を通じて、導線21に電気的に接続される。なお、配線20と金属線40との間に接合部材50が設けられていない場合、金属線40の他端40bは、導線21に、電気的かつ物理的に接続される。
<樹脂膜30>
樹脂膜30は、第1孔110の内側に配置され、磁性層10の表面10S側から配線20へ突出する突出領域31を含む絶縁部材である。より詳しくは、図2に示すように、樹脂膜30の突出領域31は、第1孔110の側壁110Sに接する。突出領域31は、金属線40より外側に配置される。換言すれば、樹脂膜30の突出領域31は、磁性層10と金属線40との間に配置される。これにより、磁性層10と金属線40との短絡が防止される。
樹脂膜30は、第1孔110の内側に配置され、磁性層10の表面10S側から配線20へ突出する突出領域31を含む絶縁部材である。より詳しくは、図2に示すように、樹脂膜30の突出領域31は、第1孔110の側壁110Sに接する。突出領域31は、金属線40より外側に配置される。換言すれば、樹脂膜30の突出領域31は、磁性層10と金属線40との間に配置される。これにより、磁性層10と金属線40との短絡が防止される。
図2に示される突出領域31は、Z軸方向に沿い、金属線40を通す空間が内側に形成された筒状の領域である。ただし、突出領域31の形状は、磁性層10の表面10S側から配線20へ突出する領域であれば、これに限定されない。
突出領域31の最大幅31Wは、200μm以上1000μm以下であることが好ましい。また、突出領域31の最大幅31Wは、250μm以上800μm以下であることがより好ましく、300μm以上500μm以下であることがさらに好ましい。突出領域31の最大幅31Wが、これらの範囲に調整されることで、インダクタ部材1において、突出領域31が占める空間の割合が大きすぎず、かつ、磁性層10と金属線40との短絡を抑制することができる。これに対して、突出領域31の最大幅31Wが、200μmを下回る場合、例えば、突出領域31が薄くなり、磁性層10と金属線40とが短絡する可能性が高まる。また、突出領域31の最大幅31Wが、1000μmを上回る場合、インダクタ部材1において、突出領域31が占める領域が増えるに伴い、磁性層10が占める空間が減少し、インダクタンス等の磁気特性に影響が生じる可能性がある。ただし、突出領域31の最大幅31Wは、これらの範囲に限定されない。
樹脂膜30は、磁性層10の表面10Sを被覆する被覆領域32を有していてもよい。被覆領域32が形成されることで、磁性層10の表面10Sを保護することができる。被覆領域32は、例えば、突出領域31の+Z側の端部に連なる。なお、金属線40は、被覆領域32をZ軸方向に貫通する。これにより、金属線40の一端40aは、被覆領域32の+Z側の面から露出し、例えば、外部電源から延びる外部配線に接続される。
樹脂膜30の材料としては、任意の熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を主成分とした材料を用いることができる。例えば、樹脂膜30の材料として、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等の樹脂材料が挙げられるが、エポキシ樹脂を主成分とした絶縁性フィルムをラミネートし、続いて熱硬化することにより形成することが好ましい。ただし、樹脂膜30の材料は、これらに限定されない。
<金属線40>
金属線40は、一端40aと他端40bとを有する。また、金属線40は、一端40aと他端40bとの間に、線状領域を有する金属部材である。金属線40と第1孔110の側壁110Sとの間に樹脂膜30の突出領域31を配置可能な空間が確保できれば、金属線40の幅は任意である。金属線40の一端40aは、金属線40の+Z側の端部に対応する。図2に示すように、金属線40の一端40aは、磁性層10の表面10Sから露出する。金属線40の他端40bは、金属線40の-Z側の端部に対応する。金属線40の他端40bは、配線20に対向する。また、金属線40は、樹脂膜30の突出領域31を通って、配線20の導線21に電気的に接続される。金属線40の線状領域と他端40bは、突出領域31に囲まれる。
金属線40は、一端40aと他端40bとを有する。また、金属線40は、一端40aと他端40bとの間に、線状領域を有する金属部材である。金属線40と第1孔110の側壁110Sとの間に樹脂膜30の突出領域31を配置可能な空間が確保できれば、金属線40の幅は任意である。金属線40の一端40aは、金属線40の+Z側の端部に対応する。図2に示すように、金属線40の一端40aは、磁性層10の表面10Sから露出する。金属線40の他端40bは、金属線40の-Z側の端部に対応する。金属線40の他端40bは、配線20に対向する。また、金属線40は、樹脂膜30の突出領域31を通って、配線20の導線21に電気的に接続される。金属線40の線状領域と他端40bは、突出領域31に囲まれる。
金属線40は、金属ピン等、突出領域31の内側に配置される以前から、バルク状に成形された金属部材であることが好ましい。図2に示すように、金属線40は、突出領域31の内側に形成された、短径の高アスペクト領域に配置される。そのため、金属線40として、金属ピン等の、予めバルク状に成形された金属部材を用いることで、金属ペーストの焼結体や、金属のメッキ成長物等、突出領域31の内部で形成される金属部材に比べて、所望の形状や強度を有する金属線40を設けることができる。また、金属ペーストの焼結体や、金属のメッキ成長物に比べて、金属線40内の欠陥の発生を抑制することができ、金属線40の電気抵抗を低減することができる。その結果、金属線40に電流が流れた際の発熱を低減することができる。さらに、金属線40として、予めバルク状に成形された金属部材を用いることで、インダクタ部材1のタクトタイムを低減することができる。すなわち、インダクタ部材1の生産効率を向上させることができる。また、第1孔110が所望の位置からずれて形成された場合、金属ペーストの焼結体や金属のメッキ成長物を用いると、金属ペーストや成長過程にあるメッキ成長物が第1孔110の外側へ漏れる可能性が高まる。そのため、金属ペーストやメッキ成長物が磁性層10と接する可能性が高まる。一方、第1孔110に配置される際にバルク状に成形された金属線40を用いることで、金属線40と磁性層10とが接する可能性を低減することができる。なお、第1孔110が所望の位置からずれる場合の例として、図2等の断面視において、第1孔110のX軸方向の中心位置と配線20のX軸方向の中心位置とがZ軸方向に延びる同一の直線上にない場合が挙げられる。
金属線40の材料としては、銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)、アルミニウム(Al)、ニッケル(Ni)、スズ(Sn)、インジウム(In)、ビスマス(Bi)、及びこれらの合金等が挙げられる。この中で、比較的安価で、導電率の高い銅が好ましい。ただし、金属線40の材料は、これらに限定されない。
金属線40において、他端40bの幅40W1は、一端40aの幅40W2より広いことが好ましい。例えば、第1孔110の内側に、樹脂膜30を充填する前に、金属線40を配置する場合、金属線40の他端40bを導線21に接触させた状態で、金属線40を容易に直立させることができる。その結果、インダクタ部材1の加工精度を高めることができる。また、接合部材50を介さずに、配線20と金属線40とが接合する場合、他端40bと、配線20の導線21との接触面積が増える結果、配線20と金属線40との接合領域における電気抵抗を低減することができる。
図2に示される例では、他端40bは、面内方向に張り出すフランジ状の形状を有する。これにより、他端40bの幅40W1を、一端40aの幅40W2より広げることができる。ただし、他端40bの幅40W1が、一端40aの幅40W2より広くなる形態は、これに限られない。例えば、金属線40の幅が、一端40aから他端40bに向かうにしたがい広がるテーパー形状としても、他端40bの幅40W1を、一端40aの幅40W2より広げることができる。
他端40bの幅40W1は、一端40aの幅40W2より狭くてもよい。また、他端40bの幅40W1は、一端40aの幅40W2と、略同一であってもよい。他端40bの幅40W1と、一端40aの幅40W2とが、略同一である場合、金属線40の全領域が、ストレート形状を呈する。
金属線40の最大幅は、50μm以上800μm以下であることが好ましい。また、金属線40の最大幅は、100μm以上600μm以下であることがより好ましく、150μm以上400μm以下であることがさらに好ましい。図2に示される例では、金属線40の最大幅は、他端40bの幅40W1に対応する。
金属線40の最大幅が、これらの範囲に調整されることで、インダクタ部材1の小型化を図ることができる。これに対して、金属線40の最大幅が、50μmを下回る場合、金属線40を流れる電流の経路が狭まり、金属線40の電気抵抗が増える可能性がある。また、金属線40の最大幅が、800μmを上回る場合、突出領域31の最大幅31Wや第1孔110の幅が広くなる結果、インダクタ部材1の小型化が妨げられる可能性がある。ただし、金属線40の最大幅は、これらの範囲に限定されない。
<接合部材50>
接合部材50は、金属線40の他端40bと配線20との間に配置される導電性の材料から構成される。金属線40の他端40bと配線20との間に、接合部材50が配置されることで、金属線40と配線20との接合強度を向上させることができる。接合部材50の材料としては、金属ペースト等から得られる、導電性の硬化物、焼結体や、はんだ合金であることが好ましい。ただし、接合部材50の材料は、これらに限定されない。
接合部材50は、金属線40の他端40bと配線20との間に配置される導電性の材料から構成される。金属線40の他端40bと配線20との間に、接合部材50が配置されることで、金属線40と配線20との接合強度を向上させることができる。接合部材50の材料としては、金属ペースト等から得られる、導電性の硬化物、焼結体や、はんだ合金であることが好ましい。ただし、接合部材50の材料は、これらに限定されない。
<インダクタ部材1の製造方法>
図3から図8を参照して、第1実施形態に係るインダクタ部材1の製造方法を説明する。第1実施形態に係るインダクタ部材の製造方法は、磁性構造体10Mを準備する工程と、第1孔110を形成する工程と、金属線40を配置する工程と、樹脂膜30を形成する工程と、を含む。以下、各工程に関して詳細に説明する。
図3から図8を参照して、第1実施形態に係るインダクタ部材1の製造方法を説明する。第1実施形態に係るインダクタ部材の製造方法は、磁性構造体10Mを準備する工程と、第1孔110を形成する工程と、金属線40を配置する工程と、樹脂膜30を形成する工程と、を含む。以下、各工程に関して詳細に説明する。
<磁性構造体10Mを準備する工程>
図3を参照して、磁性構造体10Mを準備する工程を説明する。図3は、磁性構造体10Mを、XZ平面に沿って切断した断面図である。図3に示すように、第1面と、第1面の反対側にある第2面と、を有し、内部に複数の配線20が埋設される磁性構造体10Mを準備する。すなわち、磁性層10と配線20とを含むシート形状の磁性構造体10Mを準備する。なお、磁性構造体10Mの第1面は、磁性層10の表面10Sに対応する。以下の説明において、磁性構造体10Mの第1面を、「表面10S」という場合がある。磁性構造体10Mの第2面は、磁性層10の裏面10Bに対応する。以下の説明において、磁性構造体10Mの第2面を、「裏面10B」という場合がある。
図3を参照して、磁性構造体10Mを準備する工程を説明する。図3は、磁性構造体10Mを、XZ平面に沿って切断した断面図である。図3に示すように、第1面と、第1面の反対側にある第2面と、を有し、内部に複数の配線20が埋設される磁性構造体10Mを準備する。すなわち、磁性層10と配線20とを含むシート形状の磁性構造体10Mを準備する。なお、磁性構造体10Mの第1面は、磁性層10の表面10Sに対応する。以下の説明において、磁性構造体10Mの第1面を、「表面10S」という場合がある。磁性構造体10Mの第2面は、磁性層10の裏面10Bに対応する。以下の説明において、磁性構造体10Mの第2面を、「裏面10B」という場合がある。
図3に示される磁性構造体10Mは、第1磁性層11、第2磁性層12、及び第3磁性層13を含む磁性層10と、配線20と、を有する。磁性構造体10Mを準備する工程において、第2磁性層12と、例えば、X軸方向に並んだ複数の配線20を含む第1磁性層11と、第3磁性層13と、をこの順に積み重ねた後、等方加圧機等の加圧手段を用いて、積層されたそれぞれの磁性層を熱プレスする。なお、第1磁性層11、第2磁性層12、及び第3磁性層13は、それぞれが複数枚の磁性シートを積層することにより形成されることが好ましい。これにより、磁性層10を作製することができる。ただし、磁性構造体10Mの作製方法は、これに限定されない。
<第1孔110を形成する工程>
次に、図4を参照して、第1孔110を形成する工程を説明する。図4は、第1孔110を形成した後の磁性構造体10Mを、XZ平面に沿って切断した断面図である。第1孔110を形成する工程は、磁性構造体10Mを準備する工程の後に行われる。
次に、図4を参照して、第1孔110を形成する工程を説明する。図4は、第1孔110を形成した後の磁性構造体10Mを、XZ平面に沿って切断した断面図である。第1孔110を形成する工程は、磁性構造体10Mを準備する工程の後に行われる。
磁性構造体10Mの表面10Sから裏面10B側へ窪み、配線20と交わるように、第1孔110を形成する。このとき、第1孔110の底壁110Bは、配線20の導線21に至る。特に限定されないが、第1孔110の底壁110Bは、導線21の中心部(芯)に近い位置まで至ることが好ましい。第1孔110は、配線20ごとに、例えば2つずつ形成される。図4に示される例では、X軸方向に並ぶ2つの配線20が設けられている。そのため、磁性構造体10Mには、4つの第1孔110が形成される。ただし、各配線20と交わる第1孔110の数は、これに限定されない。
第1孔110の形成方法は、ルータエンドミル等の切削工具による方法であることが好ましい。以下、ルータエンドミルを用いる方法を「ルータ加工法」という。なお、「ルータエンドミル」とは、例えば、プリント配線基板やフィルム材等の切削加工を行うルータマシン等の工作機械に装着される刃具である。ただし、ルータマシンの用途は、これに限定されない。また、ルータエンドミルは、回転軸に沿って長尺な棒状の切削部を有し、切削部側面に形成される刃を備える。
ルータ加工法では、ルータエンドミル等の棒状の切削工具を用いる。そのため、第1孔110として、短径かつ高アスペクト比の孔を形成することができる。また、ルータ加工法によれば、第1孔110の底壁110Bに連なる導線21の+Z側の面を、平坦に切削することができる。そのため、第1孔110の内側に、金属線40を配置するにあたり、金属線40を容易に直立させることができる。ただし、第1孔110の形成方法は、ルータ加工法に限定されない。また、ルータエンドミルの形状が棒状ではなく、テーパー形状のルータエンドミルを使用することで、テーパー形状の第1孔110を形成することができる。他の第1孔110の形成方法として、切削工具としてドリルを用いるドリル加工法、レーザ光を照射して孔を形成するレーザ加工法が挙げられる。
第1孔110を形成した後、第1孔110の底壁110Bに連なり、配線20の導線21と重なる領域に、接合部材50を形成してもよい。ただし、接合部材50を形成するタイミングは、これに限定されない。例えば、第1孔110の内側に配置する前の金属線40の他端40bに、最終的に接合部材50となる導電ペースト等を、予め塗布していてもよい。
<金属線40を配置する工程>
次に、図5から図7を参照して、金属線40を配置する工程を説明する。図5は、複数の金属線40を支持する型5Mを、XZ平面に沿って切断した断面図である。図6は、互いに対向する型5Mと磁性構造体10Mとを、XZ平面に沿って切断した断面図である。図7は、金属線40が配置された後の磁性構造体10Mを、XZ平面に沿って切断した断面図である。金属線40を配置する工程は、第1孔110を形成する工程の後に行われる。
次に、図5から図7を参照して、金属線40を配置する工程を説明する。図5は、複数の金属線40を支持する型5Mを、XZ平面に沿って切断した断面図である。図6は、互いに対向する型5Mと磁性構造体10Mとを、XZ平面に沿って切断した断面図である。図7は、金属線40が配置された後の磁性構造体10Mを、XZ平面に沿って切断した断面図である。金属線40を配置する工程は、第1孔110を形成する工程の後に行われる。
まず、図5に示すように、例えば、整列機等の装置を用いて、型5Mに形成された複数の挿入孔5Hに、複数の金属線40をそれぞれ挿入する。このとき、金属線40の一端40aは、挿入孔5Hの内側にある。また、金属線40の他端40bは、挿入孔5Hから露出する。
ここで、型5Mは、Z軸方向に厚さを有するとともに、X軸方向及びY軸方向に広がる金属製又は樹脂製の部材である。型5Mには、各金属線40を挿入するための複数の挿入孔5Hが、X軸方向及びY軸方向のそれぞれに沿って、配列されている。複数の挿入孔5Hのそれぞれは、型5MをZ軸方向に貫通する。複数の挿入孔5Hの位置は、型5Mと磁性構造体10Mとを対向させた際、磁性構造体10Mに形成された複数の第1孔110の位置に、それぞれ対応する。型5Mには、図示しない第1の位置決め穴が設けられていてもよい。型5Mに設けられる第1の位置決め穴は、型5MのZ軸方向に設けられた穴であり、整列機に設けられた位置決めピンを挿入する穴である。第1の位置決め穴に、整列機の位置決めピンが挿入されることで、型5Mが、位置決めされる。なお、整列機に設けられた位置決めピンに関しても、図示を省略している。
金属線40は、挿脱可能な状態で、挿入孔5Hに挿入されている。図5に示される例では、挿入孔5Hに挿入された金属線40の他端40bが、+Z側にあり、一端40aが、-Z側にある。金属線40の他端40bは、X軸方向及びY軸方向に張り出している。そのため、金属線40の他端40bは、挿入孔5Hの外周領域と接触する。これにより、金属線40は、型5Mに支持される。なお、金属線40が、ストレート形状を有する場合、挿入孔5Hから金属線40が落下することを防ぐため、例えば、挿入孔5Hの-Z側の端部に、挿入孔5Hの内側へ延びる支持片を設けてもよい。金属線40の一端40aが、支持片に接触することで、金属線40が挿入孔5Hから落下することを防止する。
続いて、図7に示すように、型5M及び磁性構造体10Mを反転させて、複数の金属線40のそれぞれを、挿入孔5Hから離し、対応する第1孔110の内側に移動させる。
この方法によれば、型5Mに支持された複数の金属線40のそれぞれを、型5Mの反転等の簡易的な操作によって、対応する第1孔110に一括で移動させることができる。これにより、インダクタ部材1のタクトタイムを低減することができ、インダクタ部材1の生産効率を向上させることができる。
<樹脂膜30を形成する工程>
次に、図8を参照して、樹脂膜30を形成する工程を説明する。図8は、樹脂膜30が形成された後のインダクタ部材1を、XZ平面に沿って切断した断面図である。樹脂膜30を形成する工程は、金属線40を配置する工程の後に行われる。
次に、図8を参照して、樹脂膜30を形成する工程を説明する。図8は、樹脂膜30が形成された後のインダクタ部材1を、XZ平面に沿って切断した断面図である。樹脂膜30を形成する工程は、金属線40を配置する工程の後に行われる。
図8に示すように、第1孔110の内側、かつ、金属線40の外側に配置され、磁性構造体10Mの表面10Sから配線20へ突出する突出領域31を含むよう、樹脂膜30を形成する。また、磁性構造体10Mの表面10Sを被覆する被覆領域32を含むように、樹脂膜30を形成してもよい。
樹脂膜30の形成方法の一例として、以下が挙げられる。まず、フィルム状の樹脂膜30によって、金属線40の一端40a、及び磁性構造体10Mの表面10Sのそれぞれを覆う。続いて、フィルム状の樹脂膜30を、-Z側に熱プレスする。これにより、フィルム状の樹脂膜30のうち、例えば、第1孔110と重なる部分が、第1孔110と金属線40との間に充填される。なお、熱プレスは、「加熱及び加圧」する処理の一例である。続いて、樹脂膜30をキュアリングすることで、樹脂膜30を完全に硬化させる。このとき、樹脂膜30は、金属線40の一端40aを覆っている。そのため、金属線40の一端40aを覆う樹脂膜30を除去するため、樹脂膜30の+Z側の面を削る。これにより、金属線40の一端40aが、樹脂膜30から露出する。
これらの工程を経て、第1実施形態に係るインダクタ部材1が製造される。ただし、インダクタ部材1を製造するにあたり、他の工程を適宜含んでもよい。
<変形例>
次に、図9を参照して、第1実施形態の変形例に係るインダクタ部材1Aを説明する。図9は、第1実施形態の変形例に係るインダクタ部材1Aを、XZ平面に沿って切断した断面図である。
次に、図9を参照して、第1実施形態の変形例に係るインダクタ部材1Aを説明する。図9は、第1実施形態の変形例に係るインダクタ部材1Aを、XZ平面に沿って切断した断面図である。
図9に示すように、配線20の、金属線40の他端40bに対向する金属線対向領域25に、第1凸部26が形成されている。また、金属線40の他端40bに、第1凸部26を収める第1凹部45が形成されている。このような構成とすることで、第1凸部26が、第1凹部45に嵌まり込み、第1孔110の内側に配置された金属線40の直立性が、より向上する。また、第1凸部26と第1凹部45の間に接合部材50をさらに備えていてもよい。また、金属線40の面内方向の移動が阻止される。ただし、金属線40の他端40bに、第1凸部が形成され、配線20の金属線対向領域25に、第1凸部を収める第1凹部が形成されてもよい。この場合に関しても、第1凸部と第1凹部の間に接合部材50をさらに備えていてもよい。
[第2実施形態]
図10及び図11を参照して、第2実施形態に係るインダクタ部材1Bについて説明する。図10は、第2実施形態に係るインダクタ部材1Bを、XZ平面で切断した断面図である。図11は、図10に示される領域XIの一部平面図である。
図10及び図11を参照して、第2実施形態に係るインダクタ部材1Bについて説明する。図10は、第2実施形態に係るインダクタ部材1Bを、XZ平面で切断した断面図である。図11は、図10に示される領域XIの一部平面図である。
図10に示すように、第2実施形態に係るインダクタ部材1Bは、磁性層10と、配線20と、樹脂膜30Bと、金属線47と、を備える。また、インダクタ部材1Bは、配線20と金属線47とを接合する接合部材50をさらに備えていてもよい。第2実施形態において、主に、樹脂膜30B、金属線47の構成が、第1実施形態と異なる。なお、第2実施形態において、第1実施形態と同様の構成部に関し、同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
<樹脂膜30B>
樹脂膜30Bは、第1樹脂膜310と、第2樹脂膜320と、を備える。第1樹脂膜310は、磁性層10が備える第1孔110の側壁110Sに接する。また、第1樹脂膜310の内側に、配線20と交わる第2孔330が形成される。第2孔330は、第1樹脂膜310の+Z側の面310Uから-Z側へ窪む。第1樹脂膜310の+Z側の面310Uは、「磁性層10の表面10S側の面」に対応する。第2樹脂膜320は、第2孔330の側壁330Sに接する。金属線47は、第2樹脂膜320の内側を通って、配線20と電気的に接続される。
樹脂膜30Bは、第1樹脂膜310と、第2樹脂膜320と、を備える。第1樹脂膜310は、磁性層10が備える第1孔110の側壁110Sに接する。また、第1樹脂膜310の内側に、配線20と交わる第2孔330が形成される。第2孔330は、第1樹脂膜310の+Z側の面310Uから-Z側へ窪む。第1樹脂膜310の+Z側の面310Uは、「磁性層10の表面10S側の面」に対応する。第2樹脂膜320は、第2孔330の側壁330Sに接する。金属線47は、第2樹脂膜320の内側を通って、配線20と電気的に接続される。
第1樹脂膜310は、配線20に向かって-Z側へ突出する突出領域311を含む。図10に示される突出領域311は、Z軸方向に沿い、かつ、第1孔110の内側に配置される樹脂膜30Bのうち、最外領域に位置する筒状の領域である。第1樹脂膜310の突出領域311の-Z側の端部は、配線20の導線21に至る。また、第1樹脂膜310は、突出領域311の+Z側の端部に連なり、磁性層10の表面10Sを被覆する被覆領域312を含んでいてもよい。
第2樹脂膜320も同様に、配線20に向かって-Z側へ突出する突出領域321を含む。図10に示される突出領域321は、第1樹脂膜310の突出領域311と、金属線47との間に配置される筒状の領域である。第2樹脂膜320の突出領域321の-Z側の端部は、配線20の導線21に至る。また、第2樹脂膜320は、突出領域321の+Z側の端部に連なり、第1樹脂膜310の被覆領域312を被覆する被覆領域322を含んでもよい。
金属線47は、第1樹脂膜310の突出領域311及び第2樹脂膜320の突出領域321のそれぞれによって二重に囲まれる。これにより、金属線47と磁性層10との短絡を、より確実に防止することができる。また、第2孔330は、第1孔110より短径であるため、第2孔330の内側に、第2樹脂膜320を充填する前に、金属線47を配置しても、金属線47が倒れずに、導線21と接触した状態を維持することができる。その結果、インダクタ部材1Bの歩留まりを向上させることができる。
図10に示すように、第2孔330は、配線20に近づくにしたがい、幅が狭くなるテーパー形状を有することが好ましい。また、第2孔330のテーパー形状に応じて、第2樹脂膜320の突出領域321は、配線20に近づくにしたがい幅が狭くなるテーパー形状を有することが好ましい。
第2孔330がテーパー形状を有する場合、第2孔330の+Z側の端部の幅は、-Z側の端部の幅より広い。そのため、例えば、第2孔330の内側に、第2樹脂膜320や金属線47を容易に配置することができる。これにより、インダクタ部材1Bの生産効率及び歩留まりをより向上させることができる。
図11に示すように、第2孔330の平面形状は、楕円形であることが好ましい。また、平面視において、第2孔330の輪郭に対応する楕円の短軸長331W1と、金属線47の一端47aの幅47W2は、略同一であることが好ましい。この場合、平面視において、第2孔330の輪郭に対応する楕円の短軸の両端331a,331bは、金属線47にそれぞれ接する。これにより、金属線47が、第1樹脂膜310に支持される。その結果、金属線47の直立性をより向上させることができる。
これに対して、図11に示すように、平面視において、第2孔330の輪郭に対応する楕円の長軸長331W2は、金属線47の一端47aの幅47W2より長い。すなわち、第2孔330と金属線47との間に、第2樹脂膜320を充填する空間が、確保されている。ただし、第2孔330の平面形状は、円形や多角形等、楕円形以外の形状であってもよい。
第1樹脂膜310及び第2樹脂膜320は、互いに同じ絶縁材料から構成されていてもよいし、互いに異なる絶縁材料から構成されていてもよい。第1樹脂膜310及び第2樹脂膜320の材料としては、任意の熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を主成分とした材料を用いることができる。例えば、第1樹脂膜310及び第2樹脂膜320の材料として、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等の樹脂材料が挙げられるが、エポキシ樹脂を主成分とした絶縁性フィルムをラミネートし、続いて熱硬化することにより形成することが好ましい。ただし、第1樹脂膜310及び第2樹脂膜320の材料は、これらに限定されない。
<金属線47>
図10に示すように、金属線47は、第2樹脂膜320を通って、配線20と電気的に接続される。金属線47において、一端47aの幅47W2は、他端47bの幅47W1より広い。これにより、金属線47の一端47aと、外部電源から延びる外部配線との接触面積を増やすことができる。
図10に示すように、金属線47は、第2樹脂膜320を通って、配線20と電気的に接続される。金属線47において、一端47aの幅47W2は、他端47bの幅47W1より広い。これにより、金属線47の一端47aと、外部電源から延びる外部配線との接触面積を増やすことができる。
金属線47の一端47aは、面内方向に張り出すフランジ状の形状を有する。これにより、一端47aの幅47W2を、他端47bの幅47W1より広げることができる。ただし、一端47aの幅47W2が、他端47bの幅47W1より広くなる形態は、これに限られない。例えば、金属線47の幅が、一端47aから他端47bに向かうにしたがい狭まるテーパー形状としても、一端47aの幅47W2を、他端47bの幅47W1より広げることができる。
<接合部材50>
図10に示すように、接合部材50は、金属線47の他端47bと配線20との間に配置される導電性の材料から構成される。接合部材50の材料としては、金属ペースト等から得られる、導電性の硬化物、焼結体や、はんだ合金であることが好ましい。ただし、接合部材50の材料は、これらに限定されない。なお、図10に示される例とは異なり、接合部材50は、金属線47の他端47bより+Z側まで延びていてもよい。すなわち、接合部材50は、金属線47の側面における-Z側の領域に密着していてもよい。これにより、金属線47と配線20との接合性を向上させることができる。また、金属線47の直立性を向上させることができる。さらに、接合部材50と金属線47との接触面積、及び接合部材50と配線20との接触面積が、それぞれ増えるため、金属線47と配線20との接合領域における電気抵抗を低減できる。
図10に示すように、接合部材50は、金属線47の他端47bと配線20との間に配置される導電性の材料から構成される。接合部材50の材料としては、金属ペースト等から得られる、導電性の硬化物、焼結体や、はんだ合金であることが好ましい。ただし、接合部材50の材料は、これらに限定されない。なお、図10に示される例とは異なり、接合部材50は、金属線47の他端47bより+Z側まで延びていてもよい。すなわち、接合部材50は、金属線47の側面における-Z側の領域に密着していてもよい。これにより、金属線47と配線20との接合性を向上させることができる。また、金属線47の直立性を向上させることができる。さらに、接合部材50と金属線47との接触面積、及び接合部材50と配線20との接触面積が、それぞれ増えるため、金属線47と配線20との接合領域における電気抵抗を低減できる。
<インダクタ部材1Bの製造方法>
図12から図18を参照して、第2実施形態に係るインダクタ部材1Bの製造方法を説明する。第2実施形態に係るインダクタ部材1Bの製造方法は、磁性構造体10Mを準備する工程と、金属線47を、型7Mの挿入孔7Hに挿入する工程と、金属線47の一端47aを覆うように、第2樹脂膜320を形成する工程と、金属線47及び第2樹脂膜320のそれぞれを、型7Mから分離する工程と、磁性構造体10Mに第1孔110を形成する工程と、第1孔110の側壁110Sに接する第1樹脂膜310を形成する工程と、第2孔330を形成する工程と、金属線47を、第2孔330の内側に配置する工程と、第2孔330の側壁330Sと金属線47との間に第2樹脂膜320を充填する工程と、を含む。磁性構造体10Mを準備する工程及び磁性構造体10Mに第1孔110を形成する工程は、第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。
図12から図18を参照して、第2実施形態に係るインダクタ部材1Bの製造方法を説明する。第2実施形態に係るインダクタ部材1Bの製造方法は、磁性構造体10Mを準備する工程と、金属線47を、型7Mの挿入孔7Hに挿入する工程と、金属線47の一端47aを覆うように、第2樹脂膜320を形成する工程と、金属線47及び第2樹脂膜320のそれぞれを、型7Mから分離する工程と、磁性構造体10Mに第1孔110を形成する工程と、第1孔110の側壁110Sに接する第1樹脂膜310を形成する工程と、第2孔330を形成する工程と、金属線47を、第2孔330の内側に配置する工程と、第2孔330の側壁330Sと金属線47との間に第2樹脂膜320を充填する工程と、を含む。磁性構造体10Mを準備する工程及び磁性構造体10Mに第1孔110を形成する工程は、第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。
<金属線47を、型7Mの挿入孔7Hに挿入する工程>
図12を参照して、金属線47を、型7Mの挿入孔7Hに挿入する工程を説明する。図12は、複数の金属線47が、挿入孔7Hに挿入されている状態の型7Mを、XZ平面に沿って切断した断面図である。金属線47を、型7Mの挿入孔7Hに挿入する工程は、磁性構造体10Mを準備する工程の前に行われてもよいし、後に行われてもよい。
図12を参照して、金属線47を、型7Mの挿入孔7Hに挿入する工程を説明する。図12は、複数の金属線47が、挿入孔7Hに挿入されている状態の型7Mを、XZ平面に沿って切断した断面図である。金属線47を、型7Mの挿入孔7Hに挿入する工程は、磁性構造体10Mを準備する工程の前に行われてもよいし、後に行われてもよい。
図12に示すように、例えば、整列機等の装置を用いて、型7Mに形成された複数の挿入孔7Hに、複数の金属線47をそれぞれ挿入する。このとき、金属線47の一端47aは、挿入孔7Hから露出する。また、金属線47の他端47bは、挿入孔7Hの内側に位置する。図12に示される金属線47の一端47aは、面内方向に張り出すフランジ状の形状を有する。金属線47の一端47aが、型7Mの、挿入孔7Hの外周領域に接触する。これにより、金属線47が、型7Mに支持される。なお、型7Mは、第1実施形態の型5Mと同様の部材であってよい。型7Mにも、第1実施形態の型5Mと同様の、第1の位置決め穴が設けられていてもよい。
<金属線47の一端47aを覆うように、第2樹脂膜320を形成する工程>
図13を参照して、金属線47の一端47aを覆うように、第2樹脂膜320を形成する工程を説明する。図13は、型7Mに支持された金属線47と第2樹脂膜320とを含む中間体130を、XZ平面に沿って切断した断面図である。
図13を参照して、金属線47の一端47aを覆うように、第2樹脂膜320を形成する工程を説明する。図13は、型7Mに支持された金属線47と第2樹脂膜320とを含む中間体130を、XZ平面に沿って切断した断面図である。
図13に示すように、挿入孔7Hから露出した、金属線47の一端47aを覆うように、第2樹脂膜320を形成する。具体的には、フィルム状の第2樹脂膜320を、金属線47の一端47aと対向するように配置する。続いて、第2樹脂膜320を、-Z側へ熱プレスする。これにより、金属線47の一端47aが、第2樹脂膜320内に埋まり込む。その結果、金属線47の一端47aを覆う第2樹脂膜320が形成される。ただし、第2樹脂膜320を形成する方法は、これに限定されない。
<金属線47及び第2樹脂膜320のそれぞれを、型7Mから分離する工程>
図14を参照して、金属線47及び第2樹脂膜320のそれぞれを、型7Mから分離する工程を説明する。図14は、型7Mから分離された後の金属線47及び第2樹脂膜320を含む中間体130を、XZ平面で切断した断面図である。
図14を参照して、金属線47及び第2樹脂膜320のそれぞれを、型7Mから分離する工程を説明する。図14は、型7Mから分離された後の金属線47及び第2樹脂膜320を含む中間体130を、XZ平面で切断した断面図である。
まず、金属線47と第2樹脂膜320とを支持した状態の型7Mを、反転させ、吸着ステージ8上に移動する。続いて、型7Mを、+Z側へ移動させる。これにより、型7Mと、金属線47及び第2樹脂膜320と、を分離する。なお、型7Mを移動させず、例えば、吸着ステージ8を-Z側へ移動して、型7Mと、金属線47及び第2樹脂膜320と、を分離してもよい。
<第1孔110の側壁110Sに接する第1樹脂膜310を形成する工程>
図15を参照して、第1孔110の側壁110Sに接する第1樹脂膜310を形成する工程を説明する。図15は、第1樹脂膜310が形成された後の中間体150を、XZ平面に沿って切断した断面図である。第1孔110の側壁110Sに接する第1樹脂膜310を形成する工程は、金属線47を、型7Mの挿入孔7Hに挿入する工程及び第2樹脂膜320を形成する工程より前に行われてもよいし、後に行われてもよい。
図15を参照して、第1孔110の側壁110Sに接する第1樹脂膜310を形成する工程を説明する。図15は、第1樹脂膜310が形成された後の中間体150を、XZ平面に沿って切断した断面図である。第1孔110の側壁110Sに接する第1樹脂膜310を形成する工程は、金属線47を、型7Mの挿入孔7Hに挿入する工程及び第2樹脂膜320を形成する工程より前に行われてもよいし、後に行われてもよい。
図15に示すように、磁性構造体10Mの第1孔110を埋めるように、第1樹脂膜310を形成する。第1樹脂膜310を形成する方法の一例として、磁性構造体10Mの表面10S及び第1孔110に、フィルム状の第1樹脂膜310を重ねた後、-Z側へ熱プレスする。これにより、磁性構造体10Mの表面10Sを被覆する被覆領域312と、第1孔110に充填される突出領域311を含む第1樹脂膜310が形成される。第1樹脂膜310の突出領域311は、第1孔110の側壁110Sに接する。ただし、第1樹脂膜310を形成する方法は、これに限定されない。
<第2孔330を形成する工程>
図16を参照して、第2孔330を形成する工程を説明する。図16は、第2孔330を形成した後の中間体160を、XZ平面に沿って切断した断面図である。図16に示すように、第1樹脂膜310の+Z側の面310Uから窪む第2孔330を形成する。第2孔330は、磁性層10に埋設される配線20と交わる。また、第2孔330は、配線20に近づくにしたがい、幅が狭くなるテーパー形状を有することが好ましい。第2孔330の形成方法の一例として、ルータ加工法、ドリル加工法、レーザ加工法が挙げられる。この中で、図16に示すような、テーパー形状の第2孔330を、簡便に作製可能なレーザ加工法が好ましい。これにより、インダクタ部材1Bの生産効率を向上させることができる。ただし、第2孔330の形成方法は、これらに限定されない。
図16を参照して、第2孔330を形成する工程を説明する。図16は、第2孔330を形成した後の中間体160を、XZ平面に沿って切断した断面図である。図16に示すように、第1樹脂膜310の+Z側の面310Uから窪む第2孔330を形成する。第2孔330は、磁性層10に埋設される配線20と交わる。また、第2孔330は、配線20に近づくにしたがい、幅が狭くなるテーパー形状を有することが好ましい。第2孔330の形成方法の一例として、ルータ加工法、ドリル加工法、レーザ加工法が挙げられる。この中で、図16に示すような、テーパー形状の第2孔330を、簡便に作製可能なレーザ加工法が好ましい。これにより、インダクタ部材1Bの生産効率を向上させることができる。ただし、第2孔330の形成方法は、これらに限定されない。
<金属線47を、第2孔330の内側に配置する工程>
図17を参照して、金属線47を、第2孔330の内側に配置する工程を説明する。図17は、金属線47が、第2孔330の内側に配置された中間体170を、XZ平面に沿って切断した断面図である。金属線47を、第2孔330の内側に配置する工程は、第2孔330を形成する工程の後に行われる。
図17を参照して、金属線47を、第2孔330の内側に配置する工程を説明する。図17は、金属線47が、第2孔330の内側に配置された中間体170を、XZ平面に沿って切断した断面図である。金属線47を、第2孔330の内側に配置する工程は、第2孔330を形成する工程の後に行われる。
図17に示すように、吸着ステージ8及び中間体160の少なくとも一方を移動させ、金属線47の他端47bと配線20の導線21とを対向させる。続いて、吸着ステージ8から、金属線47及び第2樹脂膜320を分離し、金属線47を、第2孔330の内側に配置する。第2孔330は、+Z側の幅が広いテーパー形状を有しているため、第2孔330の内側に、金属線47を容易に配置することができる。これにより、インダクタ部材1Bの生産効率を向上させることができる。
<第2孔330の側壁330Sと金属線47との間に第2樹脂膜320を充填する工程>
図18を参照して、第2孔330の側壁330Sと金属線47との間に第2樹脂膜320を充填する工程を説明する。図18は、第2孔330の側壁330Sと金属線47との間に充填された第2樹脂膜320を含むインダクタ部材1Bを、XZ平面に沿って切断した断面図である。
図18を参照して、第2孔330の側壁330Sと金属線47との間に第2樹脂膜320を充填する工程を説明する。図18は、第2孔330の側壁330Sと金属線47との間に充填された第2樹脂膜320を含むインダクタ部材1Bを、XZ平面に沿って切断した断面図である。
まず、金属線47の一端47aを覆い、面内方向に延びる第2樹脂膜320を、-Z側へ熱プレスする。これにより、第2樹脂膜320のうち、第2孔330と重なる部分が、第2孔330の側壁330Sと金属線47との間に充填される。続いて、第2樹脂膜320をキュアリングし、第2樹脂膜320を完全に硬化させる。このとき、第2樹脂膜320は、金属線47の一端47aを覆っている。そのため、金属線47の一端47aを覆う第2樹脂膜320を除去するため、第2樹脂膜320の+Z側の面を削る。これにより、金属線47の一端47aが、第2樹脂膜320から露出する。
これらの工程を経て、第2実施形態に係るインダクタ部材1Bが製造される。ただし、インダクタ部材1Bを製造するにあたり、他の工程を適宜含んでもよい。
<変形例>
次に、図19を参照して、第2実施形態の変形例に係るインダクタ部材1Cを説明する。図19は、第2実施形態の変形例に係るインダクタ部材1Cを、XZ平面に沿って切断した断面図である。
次に、図19を参照して、第2実施形態の変形例に係るインダクタ部材1Cを説明する。図19は、第2実施形態の変形例に係るインダクタ部材1Cを、XZ平面に沿って切断した断面図である。
図19に示すように、インダクタ部材1Cにおける配線20Cは、-Z側に窪む第2凹部28を備える。すなわち、配線20Cの導線21Cは、第2凹部28に対応する窪みを有する。第2凹部28は、金属線48の他端48bを収める。配線20Cと金属線48との間に別途説明する接合部材50Cが配置されていない場合、導線21Cと金属線48との接触面積を増やすことができ、導線21C及び金属線48との接合領域における電気抵抗を低減することができる。第2凹部28は、第2孔330を形成する工程において、同時に形成することができる。この場合、第2凹部28と第2孔330の内壁面は連続する。
さらに、第2凹部28と、金属線48の他端48bとの間に、接合部材50Cが配置されていてもよい。これにより、配線20Cと金属線48との接合強度を、より向上させることができる。また、配線20Cに第2凹部28が設けられているため、配線20Cと接合部材50Cとの接触面積を増やすことができる。
[第3実施形態]
図20を参照して、第3実施形態に係るインダクタ部材1Dについて説明する。図20は、第3実施形態に係るインダクタ部材1Dを、XZ平面で切断した断面図である。
図20を参照して、第3実施形態に係るインダクタ部材1Dについて説明する。図20は、第3実施形態に係るインダクタ部材1Dを、XZ平面で切断した断面図である。
図20に示すように、第3実施形態に係るインダクタ部材1Dは、磁性層10と、配線20と、樹脂膜30Dと、金属線49と、金属部材60と、を備える。また、金属線49の他端49bと配線20との間に、接合部材50が配置されていてもよい。第3実施形態において、主に、金属部材60を備える点が、前述の実施形態と異なる。なお、図20に示される金属線49は、Z軸方向に沿うストレート形状の金属ピン(すなわち、主に、線状領域で構成される金属ピン)であるが、第1実施形態の金属線40、及び第2実施形態の金属線47のように、面内方向に張り出すフランジ状の一端又は他端を有していてもよい。また、樹脂膜30Dは、金属線49から離れて配置されていることを除けば、第1実施形態の樹脂膜30と同様のものであってもよい。第3実施形態において、前述の実施形態と同様の構成部に関し、同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
<金属部材60>
金属部材60は、樹脂膜30Dの突出領域31Dと、金属線49の側面との間の領域に配置される。金属部材60は、金属線49の側面と密着する。図20に示される例では、金属線49の一端49aは、金属部材60の+Z側の面より+Z側に位置している。ただし、金属線49の一端49aは、金属部材60の+Z側の面より、-Z側に位置していてもよい。すなわち、金属部材60は、金属線49の側面の全領域を覆っていてもよい。金属部材60の材料としては、金属ペースト等から得られる、導電性の硬化物、焼結体や、はんだ合金であることが好ましい。ただし、金属部材60の材料は、これらに限定されない。なお、図20に示される例では、金属線49の-Z側の面(他端49b側の端面)と、配線20の導線21とが接触しているが、金属線49の-Z側の面と導線21との間の領域の少なくとも一部まで、金属部材60が延在していてもよい。また、金属線49の-Z側の面と導線21との間の領域に、金属部材60と同種材料又は異種材料で構成される接合部材50が配置されていてもよい。
金属部材60は、樹脂膜30Dの突出領域31Dと、金属線49の側面との間の領域に配置される。金属部材60は、金属線49の側面と密着する。図20に示される例では、金属線49の一端49aは、金属部材60の+Z側の面より+Z側に位置している。ただし、金属線49の一端49aは、金属部材60の+Z側の面より、-Z側に位置していてもよい。すなわち、金属部材60は、金属線49の側面の全領域を覆っていてもよい。金属部材60の材料としては、金属ペースト等から得られる、導電性の硬化物、焼結体や、はんだ合金であることが好ましい。ただし、金属部材60の材料は、これらに限定されない。なお、図20に示される例では、金属線49の-Z側の面(他端49b側の端面)と、配線20の導線21とが接触しているが、金属線49の-Z側の面と導線21との間の領域の少なくとも一部まで、金属部材60が延在していてもよい。また、金属線49の-Z側の面と導線21との間の領域に、金属部材60と同種材料又は異種材料で構成される接合部材50が配置されていてもよい。
金属線49の側面に密着する金属部材60が設けられることで、金属線49と配線20との接合性を向上させることができる。また、金属線49と配線20との接合領域における電気抵抗を低減できる。
<インダクタ部材1Dの製造方法>
次に、図21から図25を参照して、第3実施形態に係るインダクタ部材1Dの製造方法を説明する。第3実施形態に係るインダクタ部材1Dの製造方法は、磁性構造体10Mを準備する工程と、磁性構造体10Mに第1孔110を形成する工程と、樹脂膜30Dを形成する工程と、樹脂膜30Dに金属線挿入孔410を形成する工程と、金属線挿入孔410に金属線49を配置する工程と、金属部材60を形成する工程と、を含む。磁性構造体10Mを準備する工程、及び磁性構造体10Mに第1孔110を形成する工程は、第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。
次に、図21から図25を参照して、第3実施形態に係るインダクタ部材1Dの製造方法を説明する。第3実施形態に係るインダクタ部材1Dの製造方法は、磁性構造体10Mを準備する工程と、磁性構造体10Mに第1孔110を形成する工程と、樹脂膜30Dを形成する工程と、樹脂膜30Dに金属線挿入孔410を形成する工程と、金属線挿入孔410に金属線49を配置する工程と、金属部材60を形成する工程と、を含む。磁性構造体10Mを準備する工程、及び磁性構造体10Mに第1孔110を形成する工程は、第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。
<樹脂膜30Dを形成する工程>
図21を参照して、樹脂膜30Dを形成する工程を説明する。図21は、樹脂膜30Dが形成された後の中間体181を、XZ平面に沿って切断した断面図である。樹脂膜30Dを形成する工程は、磁性構造体10Mに第1孔110を形成する工程の後に行われる。
図21を参照して、樹脂膜30Dを形成する工程を説明する。図21は、樹脂膜30Dが形成された後の中間体181を、XZ平面に沿って切断した断面図である。樹脂膜30Dを形成する工程は、磁性構造体10Mに第1孔110を形成する工程の後に行われる。
図21に示すように、第1孔110を埋めるよう、樹脂膜30Dを形成する。樹脂膜30Dの形成方法の一例として、フィルム状の樹脂膜30Dによって、磁性構造体10Mの表面10S及び第1孔110のそれぞれを覆った後、フィルム状の樹脂膜30Dを、-Z側に熱プレスする。これにより、第1孔110が樹脂膜30Dによって埋められる。
<樹脂膜30Dに金属線挿入孔410を形成する工程>
次に、図22を参照して、樹脂膜30Dに金属線挿入孔410を形成する工程を説明する。図22は、金属線挿入孔410が形成された後の中間体182を、XZ平面に沿って切断した断面図である。図22に示すように、樹脂膜30Dの+Z側の面30DUから窪む金属線挿入孔410を形成する。金属線挿入孔410は、配線20と交わる。金属線挿入孔410の形成方法の一例として、ルータ加工法、ドリル加工法、レーザ加工法が挙げられる。図22に示される例では、Z軸方向において、金属線挿入孔410の-Z側の端部(底壁)は、第1孔110の-Z側の端部(底壁)と略同一の位置となっているが、金属線挿入孔410の-Z側の端部が、第1孔110の-Z側の端部より-Z側にあってもよい。なお、金属線挿入孔410が形成されることに伴い、樹脂膜30Dに、磁性構造体10Mの表面10Sから配線20側へ突出する突出領域31Dと、磁性構造体10Mの表面10Sを被覆する被覆領域32Dとが形成される。
次に、図22を参照して、樹脂膜30Dに金属線挿入孔410を形成する工程を説明する。図22は、金属線挿入孔410が形成された後の中間体182を、XZ平面に沿って切断した断面図である。図22に示すように、樹脂膜30Dの+Z側の面30DUから窪む金属線挿入孔410を形成する。金属線挿入孔410は、配線20と交わる。金属線挿入孔410の形成方法の一例として、ルータ加工法、ドリル加工法、レーザ加工法が挙げられる。図22に示される例では、Z軸方向において、金属線挿入孔410の-Z側の端部(底壁)は、第1孔110の-Z側の端部(底壁)と略同一の位置となっているが、金属線挿入孔410の-Z側の端部が、第1孔110の-Z側の端部より-Z側にあってもよい。なお、金属線挿入孔410が形成されることに伴い、樹脂膜30Dに、磁性構造体10Mの表面10Sから配線20側へ突出する突出領域31Dと、磁性構造体10Mの表面10Sを被覆する被覆領域32Dとが形成される。
<金属線挿入孔410に金属線49を配置する工程>
次に、図23を参照して、金属線挿入孔410に金属線49を配置する工程を説明する。図23は、金属線挿入孔410に金属線49を配置した後の中間体183を、XZ平面に沿って切断した断面図である。金属線挿入孔410に金属線49を配置する方法は、第1実施形態と同様であってよい。すなわち、整列機等の装置を用いて、型5Mの挿入孔5H(図5参照)に金属線49を挿入する。続いて、型5Mと中間体182(図22参照)とを対向させるとともに、型5M及び中間体182とを反転させる。これにより、型5Mの挿入孔5Hから金属線挿入孔410へ金属線49が移動する。
次に、図23を参照して、金属線挿入孔410に金属線49を配置する工程を説明する。図23は、金属線挿入孔410に金属線49を配置した後の中間体183を、XZ平面に沿って切断した断面図である。金属線挿入孔410に金属線49を配置する方法は、第1実施形態と同様であってよい。すなわち、整列機等の装置を用いて、型5Mの挿入孔5H(図5参照)に金属線49を挿入する。続いて、型5Mと中間体182(図22参照)とを対向させるとともに、型5M及び中間体182とを反転させる。これにより、型5Mの挿入孔5Hから金属線挿入孔410へ金属線49が移動する。
<金属部材60を形成する工程>
次に、図24及び図25を参照して、金属部材60を形成する工程を説明する。なお、以下で説明する金属部材60を形成する工程は、金属ペースト60Bを焼結して金属部材60を形成するものであるが、金属部材60は、金属ペースト60B以外の導電性の材料に由来するものであってもよい。図24は、金属ペースト60Bが充填された後の中間体184を、XZ平面に沿って切断した断面図である。図25は、金属部材60が形成された後のインダクタ部材1Dを、XZ平面に沿って切断した断面図である。
次に、図24及び図25を参照して、金属部材60を形成する工程を説明する。なお、以下で説明する金属部材60を形成する工程は、金属ペースト60Bを焼結して金属部材60を形成するものであるが、金属部材60は、金属ペースト60B以外の導電性の材料に由来するものであってもよい。図24は、金属ペースト60Bが充填された後の中間体184を、XZ平面に沿って切断した断面図である。図25は、金属部材60が形成された後のインダクタ部材1Dを、XZ平面に沿って切断した断面図である。
まず、図24に示すように、金属部材60を得るための金属ペースト60B、及び金属ペースト60Bを保持する保持フィルム65によって、金属線49の一端49a、金属線挿入孔410、及び樹脂膜30Dの被覆領域32Dを覆う。続いて、-Z側へ、保持フィルム65を押圧する。これにより、図24に示すように、保持フィルム65に保持されていた金属ペースト60Bが、樹脂膜30Dの突出領域31Dと、金属線49の側面との間に充填される。
続いて、金属ペースト60Bから保持フィルム65を剥離する。続いて、金属ペースト60B中の溶剤を揮発させる。続いて、樹脂膜30Dの被覆領域32Dよりも+Z側にある金属ペースト60Bを除去する。これにより、図25に示すように、樹脂膜30Dの被覆領域32Dが露出する。続いて、任意の加熱手段を用いて、金属ペースト60Bを焼結し、金属部材60を形成する。また、被覆領域32Dの+Z側の領域、金属線49の+Z側の領域、及び金属部材60の+Z側の領域を、研磨してもよい。研磨後の、被覆領域32Dの+Z側の面、金属線49の+Z側の面、及び金属部材60の+Z側の面が、Z軸方向において略同一となってよい。これらの工程を経て、第3実施形態に係るインダクタ部材1Dが製造される。ただし、インダクタ部材1Dを製造するにあたり、他の工程を適宜含んでもよい。
[第4実施形態]
図26を参照して、第4実施形態に係るインダクタ部材1Eについて説明する。図26は、第4実施形態に係るインダクタ部材1Eを、XZ平面で切断した断面図である。
図26を参照して、第4実施形態に係るインダクタ部材1Eについて説明する。図26は、第4実施形態に係るインダクタ部材1Eを、XZ平面で切断した断面図である。
図26に示すように、第4実施形態に係るインダクタ部材1Eは、磁性層10と、配線20と、樹脂膜30と、金属線40Eと、接合部材50Eと、を備える。第4実施形態において、主に、接合部材50Eの構成が、前述の実施形態と異なる。なお、図26に示される例では、金属線40Eは、Z軸方向に沿うストレート形状の金属ピンであるが、前述の実施形態と同様、面内方向に張り出すフランジ状の一端又は他端を有していてもよい。また、図26に示される例では、配線20の直径と、樹脂膜30の突出領域31の最大幅とが略同一であるが、前述の実施形態と同様、突出領域31の最大幅が配線20の直径より長くてもよい。第4実施形態において、前述の実施形態と同様の構成部に関し、同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
インダクタ部材1Eにおける接合部材50Eは、配線20の絶縁膜22より内側に配置されるとともに、導線21と電気的かつ物理的に接続される。また、接合部材50Eは、-Z側に窪む第3凹部51を備える。第3凹部51は、金属線40Eの他端40E2を収める。これにより、接合部材50Eと金属線40Eとの接触面積を増やすことができ、接合部材50E及び金属線40Eとの接合領域における電気抵抗を低減することができる。第3凹部51は、第1孔110が形成された後、例えば、公知の方法を用いて形成されてよい。
接合部材50Eは、金属線40Eの他端40E2と、金属線40Eの側面における他端40E2側(金属線40Eの側面における-Z側)の領域を覆う。これにより、第1孔110の内側に配置された後の金属線40EがZ軸方向に対して傾く可能性を低減することができる。その結果、インダクタ部材1Eの加工精度を高めることができる。
インダクタ部材1Eの製造方法は、配線20の絶縁膜22より内側に接合部材50Eを配置し、接合部材50Eに第3凹部51を形成する点、金属線40Eの他端40E2が第3凹部51に収まるよう、第1孔110の内側に金属線40Eを配置する点を除き、例えば、第1実施形態に係るインダクタ部材1と同様であってよい。なお、図26に示される例では、金属線40Eは、ストレート形状の金属ピンである。そのため、金属線40Eを配置する工程において、例えば、型5Mの挿入孔5H(図5参照)の内側へ延びる支持片を用いて、挿入孔5H内の金属線40Eを支持するようにしてもよい。
本開示の態様は、例えば以下の通りである。
<1> 第1面と、前記第1面の反対側にある第2面と、前記第1面から前記第2面側へ窪む第1孔と、を有する磁性層と、
前記磁性層に埋設され、前記第1孔と交わる配線と、
前記第1孔の内側に配置され、前記第1面側から前記配線へ突出する突出領域を含む樹脂膜と、
前記第1面側から露出する一端と、前記配線に対向する他端と、を有し、前記樹脂膜の前記突出領域を通って、前記配線と電気的に接続される金属線と、
を備える、インダクタ部材。
<2> 前記金属線の前記他端の幅は、前記一端の幅より広い、
前記<1>に記載のインダクタ部材。
<3> 前記金属線の前記一端の幅は、前記他端の幅より広い、
前記<1>に記載のインダクタ部材。
<4> 前記金属線の前記他端と前記配線との間に配置される接合部材をさらに備える、
前記<1>から前記<3>のいずれか1つに記載のインダクタ部材。
<5> 前記金属線の側面に密着する金属部材をさらに備える、
前記<1>から前記<4>のいずれか1つに記載のインダクタ部材。
<6> 前記樹脂膜は、
前記第1孔の側壁に接する第1樹脂膜と、
前記第1樹脂膜の前記第1面側の面から窪み、前記配線と交わる第2孔と、
前記第2孔の側壁に接する第2樹脂膜と、
を備え、
前記金属線は、前記第2樹脂膜を通って、前記配線と電気的に接続される、
前記<1>から前記<5>のいずれか1つに記載のインダクタ部材。
<7> 前記第2樹脂膜は、前記配線に近づくにしたがい幅が狭くなるテーパー形状を有する、
前記<6>に記載のインダクタ部材。
<8> 前記第2孔の平面形状は、楕円形であり、
平面視において、楕円の短軸の両端に相当する、前記第2孔の2箇所が、前記金属線にそれぞれ接する、
前記<6>又は前記<7>に記載のインダクタ部材。
<9> 前記金属線の前記他端、及び前記配線の、前記金属線の前記他端に対向する金属線対向領域の一方に、第1凸部が形成され、
前記金属線の前記他端、及び前記配線の前記金属線対向領域の他方に、前記第1凸部を収める第1凹部が形成される、
前記<1>から前記<8>のいずれか1つに記載のインダクタ部材。
<10> 前記配線は、前記金属線の前記他端を収める第2凹部を備える、
前記<1>から前記<9>のいずれか1つに記載のインダクタ部材。
<11> 前記接合部材は、前記金属線の前記他端を収める第3凹部を備える、
前記<4>に記載のインダクタ部材。
<12> 前記磁性層は、表面を絶縁膜で被覆された磁性粒子を含む、
前記<1>から前記<11>のいずれか1つに記載のインダクタ部材。
<13> 前記磁性層は、前記配線を埋設する第1磁性層と、前記第1磁性層より前記第1面側に配置されるよう、前記第1磁性層に積層される第2磁性層と、を備える、
前記<1>から前記<12>のいずれか1つに記載のインダクタ部材。
<14> 前記第1磁性層は、表面を絶縁膜で被覆された鉄(Fe)粒子を含み、
前記第2磁性層は、扁平形状のFe-Si粒子を含む、
前記<13>に記載のインダクタ部材。
<15> 前記第1磁性層は、磁性体を含む磁性シートから構成され、
前記第2磁性層は、磁性体を含み、前記第1磁性層を構成する前記磁性シートとは別の磁性シートから構成される、
前記<13>又は前記<14>に記載のインダクタ部材。
<16> 前記配線は、導線と、前記導線を被覆する絶縁膜と、を備える、
前記<1>から前記<15>のいずれか1つに記載のインダクタ部材。
<17> 前記金属線の最大幅は、50μm以上800μm以下である、
前記<1>から前記<16>のいずれか1つに記載のインダクタ部材。
<18> 前記樹脂膜の前記突出領域の最大幅は、200μm以上1000μm以下である、
前記<1>から前記<17>のいずれか1つに記載のインダクタ部材。
<19> 第1面と、前記第1面の反対側にある第2面と、を有し、内部に複数の配線が埋設される磁性構造体を準備する工程と、
前記第1面から前記第2面側へ窪み、前記配線と交わる第1孔を形成する工程と、
前記第1孔の内側に、前記配線に電気的に接続される金属線を配置する工程と、
前記第1孔の内側に、樹脂膜を形成する工程と、
を含み、
前記金属線は、前記樹脂膜の、前記第1面側から前記配線へ突出する突出領域を通る、インダクタ部材の製造方法。
<20> 前記第1孔を形成する工程、前記金属線を配置する工程、及び前記樹脂膜を形成する工程を、この順に行い、
前記樹脂膜を形成する工程において、前記第1孔の内側、かつ、前記金属線の外側に、前記突出領域が配置されるよう、前記樹脂膜を形成する、
前記<19>に記載のインダクタ部材の製造方法。
<21> 前記樹脂膜に金属線挿入孔を形成する工程と、
金属部材を形成する工程と、
をさらに含み、
前記第1孔を形成する工程、前記樹脂膜を形成する工程、前記樹脂膜に前記金属線挿入孔を形成する工程、前記金属線を配置する工程、及び前記金属部材を形成する工程を、この順に行い、
前記樹脂膜に前記金属線挿入孔を形成する工程において、前記樹脂膜に前記金属線挿入孔が形成されたことに伴い、前記樹脂膜に前記突出領域が形成され、
前記金属線を配置する工程において、前記金属線と前記突出領域とが離れた状態で、前記金属線挿入孔の内側に前記金属線を配置し、
前記金属部材を形成する工程において、前記金属線挿入孔と前記金属線との間に、前記金属部材を形成する、
前記<19>に記載のインダクタ部材の製造方法。
<22> 前記金属線を配置する工程において、
前記金属線の一端が、型に形成された挿入孔の内側にあり、前記金属線の他端が、前記挿入孔から露出するように、前記金属線を前記挿入孔に、挿脱可能な状態で挿入し、
前記挿入孔から露出する前記他端が、前記磁性構造体の前記第1孔を向くように、前記型と前記磁性構造体とを対向させ、
前記型及び前記磁性構造体を反転させて、前記金属線を前記第1孔の内側に移動させる、
前記<19>から前記<21>のいずれか1つに記載のインダクタ部材の製造方法。
<23> 第1面と、前記第1面の反対側にある第2面と、を有し、内部に複数の配線が埋設される磁性構造体を準備する工程と、
金属線の一端が、型に形成された挿入孔から露出するように、前記金属線を前記挿入孔に、挿脱可能な状態で挿入する工程と、
前記挿入孔から露出する前記一端を覆うように、第2樹脂膜を形成する工程と、
前記金属線及び前記第2樹脂膜のそれぞれを、前記型から分離する工程と、
前記磁性構造体の前記第1面から前記第2面側へ窪む第1孔を形成する工程と、
前記第1孔の側壁に接する第1樹脂膜を形成する工程と、
前記第1樹脂膜の前記第1面側の面から窪み、前記配線と交わる第2孔を形成する工程と、
前記金属線の他端と前記配線とが対向するように、前記型から分離された前記金属線を、前記第2孔の内側に配置する工程と、
前記金属線の前記一端を覆う前記第2樹脂膜を、加熱及び加圧し、少なくとも、前記第2孔の側壁と前記金属線との間に前記第2樹脂膜を充填する工程と、
を含む、インダクタ部材の製造方法。
<1> 第1面と、前記第1面の反対側にある第2面と、前記第1面から前記第2面側へ窪む第1孔と、を有する磁性層と、
前記磁性層に埋設され、前記第1孔と交わる配線と、
前記第1孔の内側に配置され、前記第1面側から前記配線へ突出する突出領域を含む樹脂膜と、
前記第1面側から露出する一端と、前記配線に対向する他端と、を有し、前記樹脂膜の前記突出領域を通って、前記配線と電気的に接続される金属線と、
を備える、インダクタ部材。
<2> 前記金属線の前記他端の幅は、前記一端の幅より広い、
前記<1>に記載のインダクタ部材。
<3> 前記金属線の前記一端の幅は、前記他端の幅より広い、
前記<1>に記載のインダクタ部材。
<4> 前記金属線の前記他端と前記配線との間に配置される接合部材をさらに備える、
前記<1>から前記<3>のいずれか1つに記載のインダクタ部材。
<5> 前記金属線の側面に密着する金属部材をさらに備える、
前記<1>から前記<4>のいずれか1つに記載のインダクタ部材。
<6> 前記樹脂膜は、
前記第1孔の側壁に接する第1樹脂膜と、
前記第1樹脂膜の前記第1面側の面から窪み、前記配線と交わる第2孔と、
前記第2孔の側壁に接する第2樹脂膜と、
を備え、
前記金属線は、前記第2樹脂膜を通って、前記配線と電気的に接続される、
前記<1>から前記<5>のいずれか1つに記載のインダクタ部材。
<7> 前記第2樹脂膜は、前記配線に近づくにしたがい幅が狭くなるテーパー形状を有する、
前記<6>に記載のインダクタ部材。
<8> 前記第2孔の平面形状は、楕円形であり、
平面視において、楕円の短軸の両端に相当する、前記第2孔の2箇所が、前記金属線にそれぞれ接する、
前記<6>又は前記<7>に記載のインダクタ部材。
<9> 前記金属線の前記他端、及び前記配線の、前記金属線の前記他端に対向する金属線対向領域の一方に、第1凸部が形成され、
前記金属線の前記他端、及び前記配線の前記金属線対向領域の他方に、前記第1凸部を収める第1凹部が形成される、
前記<1>から前記<8>のいずれか1つに記載のインダクタ部材。
<10> 前記配線は、前記金属線の前記他端を収める第2凹部を備える、
前記<1>から前記<9>のいずれか1つに記載のインダクタ部材。
<11> 前記接合部材は、前記金属線の前記他端を収める第3凹部を備える、
前記<4>に記載のインダクタ部材。
<12> 前記磁性層は、表面を絶縁膜で被覆された磁性粒子を含む、
前記<1>から前記<11>のいずれか1つに記載のインダクタ部材。
<13> 前記磁性層は、前記配線を埋設する第1磁性層と、前記第1磁性層より前記第1面側に配置されるよう、前記第1磁性層に積層される第2磁性層と、を備える、
前記<1>から前記<12>のいずれか1つに記載のインダクタ部材。
<14> 前記第1磁性層は、表面を絶縁膜で被覆された鉄(Fe)粒子を含み、
前記第2磁性層は、扁平形状のFe-Si粒子を含む、
前記<13>に記載のインダクタ部材。
<15> 前記第1磁性層は、磁性体を含む磁性シートから構成され、
前記第2磁性層は、磁性体を含み、前記第1磁性層を構成する前記磁性シートとは別の磁性シートから構成される、
前記<13>又は前記<14>に記載のインダクタ部材。
<16> 前記配線は、導線と、前記導線を被覆する絶縁膜と、を備える、
前記<1>から前記<15>のいずれか1つに記載のインダクタ部材。
<17> 前記金属線の最大幅は、50μm以上800μm以下である、
前記<1>から前記<16>のいずれか1つに記載のインダクタ部材。
<18> 前記樹脂膜の前記突出領域の最大幅は、200μm以上1000μm以下である、
前記<1>から前記<17>のいずれか1つに記載のインダクタ部材。
<19> 第1面と、前記第1面の反対側にある第2面と、を有し、内部に複数の配線が埋設される磁性構造体を準備する工程と、
前記第1面から前記第2面側へ窪み、前記配線と交わる第1孔を形成する工程と、
前記第1孔の内側に、前記配線に電気的に接続される金属線を配置する工程と、
前記第1孔の内側に、樹脂膜を形成する工程と、
を含み、
前記金属線は、前記樹脂膜の、前記第1面側から前記配線へ突出する突出領域を通る、インダクタ部材の製造方法。
<20> 前記第1孔を形成する工程、前記金属線を配置する工程、及び前記樹脂膜を形成する工程を、この順に行い、
前記樹脂膜を形成する工程において、前記第1孔の内側、かつ、前記金属線の外側に、前記突出領域が配置されるよう、前記樹脂膜を形成する、
前記<19>に記載のインダクタ部材の製造方法。
<21> 前記樹脂膜に金属線挿入孔を形成する工程と、
金属部材を形成する工程と、
をさらに含み、
前記第1孔を形成する工程、前記樹脂膜を形成する工程、前記樹脂膜に前記金属線挿入孔を形成する工程、前記金属線を配置する工程、及び前記金属部材を形成する工程を、この順に行い、
前記樹脂膜に前記金属線挿入孔を形成する工程において、前記樹脂膜に前記金属線挿入孔が形成されたことに伴い、前記樹脂膜に前記突出領域が形成され、
前記金属線を配置する工程において、前記金属線と前記突出領域とが離れた状態で、前記金属線挿入孔の内側に前記金属線を配置し、
前記金属部材を形成する工程において、前記金属線挿入孔と前記金属線との間に、前記金属部材を形成する、
前記<19>に記載のインダクタ部材の製造方法。
<22> 前記金属線を配置する工程において、
前記金属線の一端が、型に形成された挿入孔の内側にあり、前記金属線の他端が、前記挿入孔から露出するように、前記金属線を前記挿入孔に、挿脱可能な状態で挿入し、
前記挿入孔から露出する前記他端が、前記磁性構造体の前記第1孔を向くように、前記型と前記磁性構造体とを対向させ、
前記型及び前記磁性構造体を反転させて、前記金属線を前記第1孔の内側に移動させる、
前記<19>から前記<21>のいずれか1つに記載のインダクタ部材の製造方法。
<23> 第1面と、前記第1面の反対側にある第2面と、を有し、内部に複数の配線が埋設される磁性構造体を準備する工程と、
金属線の一端が、型に形成された挿入孔から露出するように、前記金属線を前記挿入孔に、挿脱可能な状態で挿入する工程と、
前記挿入孔から露出する前記一端を覆うように、第2樹脂膜を形成する工程と、
前記金属線及び前記第2樹脂膜のそれぞれを、前記型から分離する工程と、
前記磁性構造体の前記第1面から前記第2面側へ窪む第1孔を形成する工程と、
前記第1孔の側壁に接する第1樹脂膜を形成する工程と、
前記第1樹脂膜の前記第1面側の面から窪み、前記配線と交わる第2孔を形成する工程と、
前記金属線の他端と前記配線とが対向するように、前記型から分離された前記金属線を、前記第2孔の内側に配置する工程と、
前記金属線の前記一端を覆う前記第2樹脂膜を、加熱及び加圧し、少なくとも、前記第2孔の側壁と前記金属線との間に前記第2樹脂膜を充填する工程と、
を含む、インダクタ部材の製造方法。
本国際出願は2024年3月18日に出願した日本国特許出願特願2024-042594号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願特願2024-042594号の全内容を本国際出願に援用する。
1,1A,1B,1C,1D,1E インダクタ部材
10 磁性層
10M 磁性構造体
11 第1磁性層
12 第2磁性層
13 第3磁性層
110 第1孔
20,20C 配線
21 導線
22 絶縁膜
25 金属線対向領域
26 第1凸部
28 第2凹部
30,30B,30D 樹脂膜
310 第1樹脂膜
320 第2樹脂膜
330 第2孔
40,47,48,49,40E 金属線
45 第1凹部
50,50C,50E 接合部材
51 第3凹部
60 金属部材
10 磁性層
10M 磁性構造体
11 第1磁性層
12 第2磁性層
13 第3磁性層
110 第1孔
20,20C 配線
21 導線
22 絶縁膜
25 金属線対向領域
26 第1凸部
28 第2凹部
30,30B,30D 樹脂膜
310 第1樹脂膜
320 第2樹脂膜
330 第2孔
40,47,48,49,40E 金属線
45 第1凹部
50,50C,50E 接合部材
51 第3凹部
60 金属部材
Claims (23)
- 第1面と、前記第1面の反対側にある第2面と、前記第1面から前記第2面側へ窪む第1孔と、を有する磁性層と、
前記磁性層に埋設され、前記第1孔と交わる配線と、
前記第1孔の内側に配置され、前記第1面側から前記配線へ突出する突出領域を含む樹脂膜と、
前記第1面側から露出する一端と、前記配線に対向する他端と、を有し、前記樹脂膜の前記突出領域を通って、前記配線と電気的に接続される金属線と、
を備える、インダクタ部材。 - 前記金属線の前記他端の幅は、前記一端の幅より広い、
請求項1に記載のインダクタ部材。 - 前記金属線の前記一端の幅は、前記他端の幅より広い、
請求項1に記載のインダクタ部材。 - 前記金属線の前記他端と前記配線との間に配置される接合部材をさらに備える、
請求項1に記載のインダクタ部材。 - 前記金属線の側面に密着する金属部材をさらに備える、
請求項1に記載のインダクタ部材。 - 前記樹脂膜は、
前記第1孔の側壁に接する第1樹脂膜と、
前記第1樹脂膜の前記第1面側の面から窪み、前記配線と交わる第2孔と、
前記第2孔の側壁に接する第2樹脂膜と、
を備え、
前記金属線は、前記第2樹脂膜を通って、前記配線と電気的に接続される、
請求項1に記載のインダクタ部材。 - 前記第2樹脂膜は、前記配線に近づくにしたがい幅が狭くなるテーパー形状を有する、
請求項6に記載のインダクタ部材。 - 前記第2孔の平面形状は、楕円形であり、
平面視において、楕円の短軸の両端に相当する、前記第2孔の2箇所が、前記金属線にそれぞれ接する、
請求項6に記載のインダクタ部材。 - 前記金属線の前記他端、及び前記配線の、前記金属線の前記他端に対向する金属線対向領域の一方に、第1凸部が形成され、
前記金属線の前記他端、及び前記配線の前記金属線対向領域の他方に、前記第1凸部を収める第1凹部が形成される、
請求項1に記載のインダクタ部材。 - 前記配線は、前記金属線の前記他端を収める第2凹部を備える、
請求項1に記載のインダクタ部材。 - 前記接合部材は、前記金属線の前記他端を収める第3凹部を備える、
請求項4に記載のインダクタ部材。 - 前記磁性層は、表面を絶縁膜で被覆された磁性粒子を含む、
請求項1に記載のインダクタ部材。 - 前記磁性層は、前記配線を埋設する第1磁性層と、前記第1磁性層より前記第1面側に配置されるよう、前記第1磁性層に積層される第2磁性層と、を備える、
請求項1に記載のインダクタ部材。 - 前記第1磁性層は、表面を絶縁膜で被覆された鉄(Fe)粒子を含み、
前記第2磁性層は、扁平形状のFe-Si粒子を含む、
請求項13に記載のインダクタ部材。 - 前記第1磁性層は、第1磁性体を含む磁性シートから構成され、
前記第2磁性層は、第1磁性体とは異なる第2磁性体を含む磁性シートから構成される、
請求項13に記載のインダクタ部材。 - 前記配線は、導線と、前記導線を被覆する絶縁膜と、を備える、
請求項1に記載のインダクタ部材。 - 前記金属線の最大幅は、50μm以上800μm以下である、
請求項1に記載のインダクタ部材。 - 前記樹脂膜の前記突出領域の最大幅は、200μm以上1000μm以下である、
請求項17に記載のインダクタ部材。 - 第1面と、前記第1面の反対側にある第2面と、を有し、内部に複数の配線が埋設される磁性構造体を準備する工程と、
前記第1面から前記第2面側へ窪み、前記配線と交わる第1孔を形成する工程と、
前記第1孔の内側に、前記配線に電気的に接続される金属線を配置する工程と、
前記第1孔の内側に、樹脂膜を形成する工程と、
を含み、
前記金属線は、前記樹脂膜の、前記第1面側から前記配線へ突出する突出領域を通る、インダクタ部材の製造方法。 - 前記第1孔を形成する工程、前記金属線を配置する工程、及び前記樹脂膜を形成する工程を、この順に行い、
前記樹脂膜を形成する工程において、前記第1孔の内側、かつ、前記金属線の外側に、前記突出領域が配置されるよう、前記樹脂膜を形成する、
請求項19に記載のインダクタ部材の製造方法。 - 前記樹脂膜に金属線挿入孔を形成する工程と、
金属部材を形成する工程と、
をさらに含み、
前記第1孔を形成する工程、前記樹脂膜を形成する工程、前記樹脂膜に前記金属線挿入孔を形成する工程、前記金属線を配置する工程、及び前記金属部材を形成する工程を、この順に行い、
前記樹脂膜に前記金属線挿入孔を形成する工程において、前記樹脂膜に前記金属線挿入孔が形成されたことに伴い、前記樹脂膜に前記突出領域が形成され、
前記金属線を配置する工程において、前記金属線と前記突出領域とが離れた状態で、前記金属線挿入孔の内側に前記金属線を配置し、
前記金属部材を形成する工程において、前記金属線挿入孔と前記金属線との間に、前記金属部材を形成する、
請求項19に記載のインダクタ部材の製造方法。 - 前記金属線を配置する工程において、
前記金属線の一端が、型に形成された挿入孔の内側にあり、前記金属線の他端が、前記挿入孔から露出するように、前記金属線を前記挿入孔に、挿脱可能な状態で挿入し、
前記挿入孔から露出する前記他端が、前記磁性構造体の前記第1孔を向くように、前記型と前記磁性構造体とを対向させ、
前記型及び前記磁性構造体を反転させて、前記金属線を前記第1孔の内側に移動させる、
請求項19に記載のインダクタ部材の製造方法。 - 第1面と、前記第1面の反対側にある第2面と、を有し、内部に複数の配線が埋設される磁性構造体を準備する工程と、
金属線の一端が、型に形成された挿入孔から露出するように、前記金属線を前記挿入孔に、挿脱可能な状態で挿入する工程と、
前記挿入孔から露出する前記一端を覆うように、第2樹脂膜を形成する工程と、
前記金属線及び前記第2樹脂膜のそれぞれを、前記型から分離する工程と、
前記磁性構造体の前記第1面から前記第2面側へ窪む第1孔を形成する工程と、
前記第1孔の側壁に接する第1樹脂膜を形成する工程と、
前記第1樹脂膜の前記第1面側の面から窪み、前記配線と交わる第2孔を形成する工程と、
前記金属線の他端と前記配線とが対向するように、前記型から分離された前記金属線を、前記第2孔の内側に配置する工程と、
前記金属線の前記一端を覆う前記第2樹脂膜を、加熱及び加圧し、少なくとも、前記第2孔の側壁と前記金属線との間に前記第2樹脂膜を充填する工程と、
を含む、インダクタ部材の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2024-042594 | 2024-03-18 | ||
| JP2024042594 | 2024-03-18 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2025197832A1 true WO2025197832A1 (ja) | 2025-09-25 |
Family
ID=97139704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2025/010128 Pending WO2025197832A1 (ja) | 2024-03-18 | 2025-03-17 | インダクタ部材及びインダクタ部材の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| TW (1) | TW202601696A (ja) |
| WO (1) | WO2025197832A1 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020150057A (ja) * | 2019-03-12 | 2020-09-17 | 日東電工株式会社 | インダクタ |
| JP2021028928A (ja) * | 2019-08-09 | 2021-02-25 | 日東電工株式会社 | インダクタ |
| JP2022023412A (ja) * | 2020-07-27 | 2022-02-08 | 日東電工株式会社 | インダクタの製造方法 |
-
2025
- 2025-03-17 WO PCT/JP2025/010128 patent/WO2025197832A1/ja active Pending
- 2025-03-18 TW TW114110000A patent/TW202601696A/zh unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020150057A (ja) * | 2019-03-12 | 2020-09-17 | 日東電工株式会社 | インダクタ |
| JP2021028928A (ja) * | 2019-08-09 | 2021-02-25 | 日東電工株式会社 | インダクタ |
| JP2022023412A (ja) * | 2020-07-27 | 2022-02-08 | 日東電工株式会社 | インダクタの製造方法 |
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|---|---|
| TW202601696A (zh) | 2026-01-01 |
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