JP2004006924A

JP2004006924A - 積層コイル基板及びその製造方法

Info

Publication number: JP2004006924A
Application number: JP2003177532A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Yasui; 安井　正和; Kazumasa Furuhashi; 古橋　和雅; Yoichi Makino; 牧野　洋一
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2003-06-23
Filing date: 2003-06-23
Publication date: 2004-01-08

Abstract

【課題】コイルの形成占有面積が小さく、且つ導体損失を有効に抑えることができ、コイル側の積層数の制約を、他に与えることない積層コイル基板及びその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明は、複数のセラミック層１ａ〜１ｇが積層して成る積層体１内に、セラミック層１ａ〜１ｇ間に配置されたコイルパターン２ｂ〜２ｇと、該セラミック層の厚み方向を貫く端子接続用ビアホール導体３、９及びビアホール導体４〜８とで、コイルが形成されるように配置した積層コイル基板であって、前記コイルの中心軸が、セラミック層１ａ〜１ｇの厚み方向に対して直交する積層コイル基板である。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、積層基板内に、複数のコイルパターン、ビアホール導体とから構成されるコイル成分を内蔵する積層基板に関し、特にコイル形成領域の平面的面積（占有面積）を小さくすることができる積層コイル基板及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、典型的な積層コイル基板は、複数のセラミック層が積層されて成る積層体にコイル成分を内蔵しているが、具体的には各セラミック層の層間にコイルパターンを配置するとともに、各セラミック層には、コイルパターンの一端と積層方向に隣接するコイルパターンの他端を接続するビアホール導体が形成されていた。
【０００３】
これにより、セラミック層間に形成されたコイルパターンが互いに接続して、１連のコイルとして達成する。また、コイルの両端に対応するコイルパターンの端部は、積層体の外部に導出される（特許文献１参照。）。
【０００４】
図７は、従来の積層コイル基板の積層体１のコイル部分の分解斜視図である。積層体は、例えば６層のセラミック層８１ａ〜８１ｆからなり、その５つの層間には、コイルパターン８２ｂ〜８２ｆが形成されている。尚、図では、コイルパターン８２ｂ〜８２ｆは、セラミック層８１ｂ〜８１ｆ上に記載されている。また、セラミック層８１ｂ〜８１ｆには、その厚み方向を貫通するビアホール導体８３ｂ〜８３ｅ、８４が形成されいる。
【０００５】
例えば、コイルパターン８２ｂの一端には、セラミック層８１ｂ〜８１ｆを貫くビアホール導体８４が接続されており、これによりコイルパターン８２ｂの一端は、積層体の外部にまで導出されている。
【０００６】
また、コイルパターン８２ｂの他端には、セラミック層８１ｂを貫くビアホール導体８３ｂを介してコイルパターン８２ｃの一端に接続しており、コイルパターン８２ｃの他端には、セラミック層８１ｃを貫くビアホール導体８３ｃを介してコイルパターン８２ｄの一端に接続しており、コイルパターン８２ｄの他端には、セラミック層８１ｄを貫くビアホール導体８３ｄを介してコイルパターン８２ｅの一端に接続しており、コイルパターン８２ｅの他端には、セラミック層８１ｅを貫くビアホール導体８３ｅを介してコイルパターン８２ｆの一端に接続している。さらに、コイルパターン８２ｆの他端は、積層体の外部に導出されている。
【０００７】
尚、積層体の外部に導出されたコイルパターン８２ｂの一端、コイルパターン８２ｆの他端には端子電極が形成され、この端子電極間に、コイルパターン８２ｂ〜８２ｆ、ビアホール導体８３ｂ〜８３ｅからなる一連のコイルが達成されることになる。
【０００８】
【特許文献１】
特開昭６３−６０５９２号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の積層コイル基板のコイルは、２つのセラミック層の層間に、所定ターン数、図７では約１ターン分のコイルパターン８２ｂ〜８２ｆが平面的に形成されている。従って、所定巻線を達成するためには、平面的に形成された所定ターン数のコイルパターン８２ｂ〜８２ｆの積層数を適宜増加させることになる。この時、コイル特性に対応して、単に積層数を増加させていくと、積層方法にもよるが積層ずれなどが発生して信頼性の高い積層コイル基板が達成できないという問題点がある。
【００１０】
また、積層数の限界から、２つのセラミック層の層間に平面的に形成されたコイルパターンのターン数を増加させることも考えられるが、コイル形成のための占有面積が増加してしまう。
【００１１】
しかも、コイルの特性は、コイルパターンの導体損失に影響され、導体膜の幅を広くして導体損失を抑えるようにすると、一層占有面積が増加してしまう可能性があった。
【００１２】
本発明は、上述の問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、コイル占有面積が小さく、且つ導体損失を有効に抑えることができる積層コイル基板及びその製造方法を提供するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
複数のセラミック層を積層した積層体内に、セラミック層間に配置されたコイル導体パターン層と、該セラミック層の厚み方向を貫くビアホール導体とで形成されるコイルを配置して成る積層コイル基板であって、前記コイルを、その中心軸がセラミック層の厚み方向に対して直交するように形成するとともに、前記コイルの両端のビアホール導体を端子接続用ビアホール導体として、該端子接続用ビアホール導体を前記積層体の下面に形成された別個の端子電極にそれぞれ電気的に接続させたことを特徴とする積層コイル基板。
【００１４】
また、本発明の積層コイル基板の製造方法は、複数のセラミック層を積層した積層体内に、セラミック層間に配置されたコイル導体パターン層と、該セラミック層の厚み方向を貫くビアホール導体とで形成されるコイルを配置して成る積層コイル基板であって、前記セラミック層及び前記ビアホール導体が下記工程１乃至工程３を経て形成されることを特徴とするものである。
（工程１）光硬化モノマーを含有したセラミックスリップ材を用いて絶縁膜を形成する。
（工程２）前記絶縁膜に露光処理および現像処理を施すことによって前記ビアホール導体形成用の貫通穴を形成する。
（工程３）前記貫通穴に導電性ペーストを充填し、しかる後、前記絶縁膜および前記導電性ペーストを焼成することによってセラミック層及びビアホール導体を形成する。
【００１５】
【作用】
以上、本発明ではセラミック層を積層してはじめて所定ターン数のコイルが形成されることになり、各セラミック層間に平面的に配置されたコイルパターン、各セラミック層の厚みを貫くビアホール導体は、所定ターン数をコイルパターンの積層数で分割したセクターに相当する形状となっており、コイルの中心軸が積層体の厚み方向（積層方向）に対して直交している。
【００１６】
従って、最も簡単なコイル構成を考えると、平面的なコイル形成のための占有面積は、実質的にコイルパターンの導体幅でよく、従来に比較して大幅に小さくすることができる。
【００１７】
また、コイルパターンの導体損失を小さくするために、導体幅を広くしても、占有面積が大きく増加することがないため、小型で特性が安定した積層コイル基板を容易に達成することができる。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明を図面に基づいて詳説する。
【００１９】
図１は、本発明の積層コイル基板の一例を示す側面図であり、図２はその平面図であり、図３は、図２中Ｘ−Ｘ線断面図であり、図４は積層体の分解斜視図である。
【００２０】
図において、１０は積層コイル基板であり、１は積層体、１１、１２は端子電極である。
【００２１】
積層体１は、例えば７層のセラミック層１ａ〜１ｇが積層して構成されており、各セラミック層１ａ〜１ｇの６つの層間にコイルパターン２ｂ〜２ｇが形成されており、各コイルパターン２ｂ〜２ｇの両端には端子接続用ビアホール導体３、９及びビアホール導体４〜８が形成されている。また、コイルパターン２ｂ〜２ｇと端子接続用ビアホール導体３、９及びビアホール導体４〜８は、実質的に同一直線上に形成されている。
【００２２】
セラミック層１ａ〜１ｇは、アルミナセラミック、ガラス−セラミック、Ｍｎ・Ｚｎフェライト、Ｎｉ・Ｚｎフェライトなどの磁性体材料などから構成され、セラミック層の層厚みは４０〜１２０μｍであり、コイルパターン２ｂ〜２ｇ、ビアホール導体３〜９は、金系、銀系、銅系導体材料から成る。
【００２３】
本発明のコイルは、コイルパターン２ｂ〜２ｇと端子接続用ビアホール導体３、９及びビアホール導体４〜８とで構成され、その中心軸は、積層体１の厚み方向（積層方向）に対して略直交する方向と成っている。図でそのコイル構成を説明すると、セラミック層１ａとセラミック層１ｂとの間に配置されたコイルパターン２ｂの一端は、セラミック層１ｂ〜１ｇの厚みを貫くビアホール導体３によって積層体１の裏面側に導出されている。
【００２４】
また、コイルパターン２ｂの他端は、セラミック層１ｂ〜１ｆの厚みを貫くビアホール導体４によってセラミック層１ｆ〜１ｇの間に配置されたコイルパターン２ｇの一端に接続している。また、コイルパターン２ｇの他端は、セラミック層１ｃ〜１ｆの厚みを貫くビアホール導体５によってセラミック層１ｂ〜１ｃの間に配置されたコイルパターン２ｃの一端に接続し、また、コイルパターン２ｃの他端は、セラミック層１ｃ〜１ｅの厚みを貫くビアホール導体６によってセラミック層１ｅ〜１ｆの間に配置されたコイルパターン２ｆの一端に接続し、また、コイルパターン２ｆの他端は、セラミック層１ｄ〜１ｅの厚みを貫くビアホール導体７によってセラミック層１ｃ〜１ｄの間に配置されたコイルパターン２ｄの一端に接続し、また、コイルパターン２ｄの他端は、セラミック層１ｄの厚みを貫くビアホール導体８によってセラミック層１ｄ〜１ｅの間に配置されたコイルパターン２ｅの一端に接続し、また、コイルパターン２ｅの他端は、セラミック層１ｅ〜１ｇの厚みを貫く端子接続用ビアホール導体９によって積層体の裏面側に導出されている。
【００２５】
従って、積層体の裏面側に導出された端子接続用ビアホール導体３、９間においては、端子接続用ビアホール導体３−コイルパターン２ｂ−ビアホール導体４−コイルパターン２ｇ−ビアホール導体５−コイルパターン２ｃ−ビアホール導体６−コイルパターン２ｆ−ビアホール導体７−コイルパターン２ｄ−ビアホール導体８−コイルパターン２ｅ−端子接続用ビアホール導体９でコイルが達成されることになる。
【００２６】
端子電極１１、１２は、積層体１の裏面に端子接続用ビアホール導体３、９との露出部分に形成され、例えば銀系、銅系などの導電性ペーストを焼きつけによって形成される。
【００２７】
以上の説明で理解できるように、実施例ではコイルパターン２ｂ〜２ｅの６層と、コイルパターンの両端に形成された端子接続用ビアホール導体及びビアホール導体３〜９によって、約３ターンのコイルが達成される。
【００２８】
上述の積層コイル基板１によれば、その内部に内層されたコイルの中心軸が、積層体の厚み方向に対して直交するように配置されている。
【００２９】
従って、図２で示すように積層コイル基板を平面視すると、コイルパターン２ｂ〜２ｇは実質的に重畳することになり、コイル形成の領域をコイルパターン２ｂ〜２ｇの幅とすることができる。尚、図では、コイルパターン２ｅはＬ字状に形成されており、コイルパターン２ｅの他端に形成されたビアホール導体９が他のコイルパターン２ｂ〜２ｄ、２ｆ、２ｇに短絡しないようになっている。
【００３０】
一般に、コイルパターンは厚膜技術で形成されるため、導体の損失が大きいために、特性が低下するという問題があった。このため、コイルパターンの幅を広くした場合、図７に示す従来の積層コイル基板の構造、即ち、セラミック層８１ａ〜８１ｆ間で、所定ターン数のコイルパターン８２ｂ〜８２ｆを形成する構造では、コイルパターン８２ｂ〜８２ｆの幅が直ちにコイル形成領域に影響を与えるのに対して、本実施例では、実質的に直線状の平面形状であるため、占有面積の増加は少なくて済み、小型で、特性に優れた積層コイル基板に適している。
【００３１】
尚、導体損失は、コイルパターン２ｂ〜２ｇだけはなしに、ビアホール導体３〜９部分でも同様の問題があるが、これは、後述する積層体の製造方法である塗布膜露光現像方法によって解決できる。
【００３２】
次に、本発明の積層コイル基板の積層体の製造方法を説明する。尚、構造的には図４に示す積層体を例に説明する。
【００３３】
積層体の製造方法として、光硬化モノマーを含有するセラミックスリップ材をドクターブレード法によって絶縁膜の塗膜を形成し、該絶縁膜にビアホール導体となる貫通穴を絶縁膜の選択的露光処理・現像処理によって形成し、続いて、該貫通穴に導電性ペーストの充填によってビアホール導体となる導体を形成するとともに、導電性ペーストをスクリーン印刷によって、コイルパターンとなる導体膜を形成し、この表面に、前述した絶縁膜の塗膜を形成し、・・・と繰り返して積層体を達成する塗布・露光・現像による多層方法がある。
【００３４】
塗布・露光・現像による多層方法による製造方法において、まず、セラミック層１ａ〜１ｇとなる絶縁膜形成用のセラミックスリップ材、コイルパターン及びビアホール導体となる導電性ペーストを夫々調合をおこない、また支持基板を準備する。支持基板とは、ガラス基板、セラミック基板、樹脂フィルムなどが例示できる。
【００３５】
セラミックスリップ材は、無機物フィラーとガラスフリット、光硬化モノマー、有機バインダー、有機溶剤などが均質混合されてなる。無機物フィラーは、平均粒径１．０〜６．０μｍのアルミナセラミック、ガラス−セラミック、Ｍｎ・Ｚｎフェライト、Ｎｉ・Ｚｎフェライトなどの磁性体材料などが例示できる。
【００３６】
ガラス材料は、複数の金属酸化物を含むガラスフリットであり、焼成処理によってコージェライト、ムライト、アノーサイト、セルジアン、スピネル、ガーナイト、ウイレマイト、ドロマイト、ペタライトやその置換誘導体の結晶を少なくとも１種類を析出するものであればよい。例えば、Ｂ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｎＯ、アルカリ土類酸化物を含むガラスフリットが挙げられる。このガラスフリットはガラス化範囲が広くまた屈伏点が６００〜８００℃付近にあるため、８５０〜１０５０℃程度の低温焼成に適し、且つコイルパターン、ビアホール導体となる導体膜となる銅系、銀系及び金系の導電材料の焼結挙動に適している。このガラスフリットの平均粒径は、１．０〜５．０μｍである。
【００３７】
光硬化可能なモノマーは、比較的低温で且つ短時間の焼成工程で消失できるように熱分解性に優れたものであり、また、スリップ材の塗布・乾燥後の露光によって、光重合される必要があり、遊離ラジカルの形成、連鎖生長付加重合が可能で、２級もしくは３級炭素を有したモノマーが好ましく、例えば少なくとも１つの重合可能なエチレン系基を有するブチルアクリレート等のアルキルアクリレートおよびそれらに対応するアルキルメタクリレートが有効である。また、テトラエチレングリコールジアクリレート等のポリエチレングリコールジアクリレートおよびそれらに対応するメタクリレートなどが挙げられる。光硬化可能なモノマーは、例えば、固形成分（セラミック材料及びガラス材料）に対して５〜１５ｗｔ％以下である。
【００３８】
有機バインダーは、光硬化可能なモノマー同様に熱分解性の良好なものでなくてはならない。同時にスリップの粘性を決めるものである為、固形分との濡れ性も重視せねばならず、アクリル酸もしくはメタクリル酸系重合体のようなカルボキシル基、アルコール性水酸基を備えたエチレン性不飽和化合物が好ましい。添加量としては固形分に対して２５ｗｔ％以下が好ましい。
【００３９】
尚、溶剤として、有機系溶剤の他に、水系溶剤を用いることができるが、この場合、光硬化可能なモノマー及び有機バインダは、水溶性である必要があり、モノマー及びバインダには、親水性の官能基、例えばカルボキシル基が付加されている。その付加量は酸価で表せば２〜３００あり、好ましくは５〜１００である。付加量が少ない場合は水への溶解性、固定成分の粉末の分散性が悪くなり、多い場合は熱分解性が悪くなるため、付加量は、水への溶解性、分散性、熱分解性を考慮して、上述の範囲で適宜付加される。
【００４０】
また、スリップ材には、増感剤、光開始系材料等を必要に応じて添加しても構わない。例えば、光開始系材料としては、ベンゾフェノン類、アシロインエステル類化合物などが挙げられる。
【００４１】
導電性ペーストは、銀系、銅系の金属材料、例えば銀系粉末と低融点ガラス成分と有機バインダーと有機溶剤とを均質混練したものが用いられる。導電性ペースト中に、スリップ材に用いた光硬化モノマーを添加しておき、各導電性ペーストを印刷し、乾燥した後、導体膜を露光処理して光硬化させことが望ましい。
【００４２】
次に図４に示す積層体の製造工程について説明する。まず、支持基板を用意して、セラミック層１ｇとなる絶縁膜を形成する。具体的には、上述のスリップ材を塗布して、乾燥して形成する。
【００４３】
塗布方法として、例えば、ドクターブレード法（ナイフコート法）、ロールコート法、印刷法などが挙げられる。特に塗布後の絶縁膜の表面が平坦化することが容易なドクターブレード法などが好適である。尚、塗布方法に応じて溶剤の添加量が調整され、所定粘度に調整される。
【００４４】
乾燥方法としては、バッチ式乾燥炉、インライン式乾燥炉を用いて行われ、乾燥条件は、１２０℃以下が望ましい。また、急激な乾燥は、表面にクラックを発生される可能性があるため、急加熱を避けることが重要となる。
【００４５】
次に、上述の絶縁膜を選択的な露光処理・現像処理して、セラミック層１ｇに端子接続用ビアホール導体３、９となる位置に貫通凹部（実際には、支持基体の存在のため凹部形状となる）を形成する。
【００４６】
具体的には、絶縁膜中に含まれる光硬化モノマーが、光重合されるネガ型であるため、貫通凹部となる位置のみが露光光が照射されないような所定パターンを有するフォトターゲットを、絶縁膜上に載置、又は近接配置して、低圧、高圧、超高圧の水銀灯系の露光光を照射する。露光条件は、１５〜２０Ｊ／ｃｍ^２の露光光を約１５〜３０秒程度照射して行う。これにより、絶縁膜のビアホール導体３、９となる部分以外は、光硬化可能なモノマーの光重合反応を起し、光硬化されることになる。尚、露光装置は所謂写真製版技術に用いられる一般的なものでよい。
【００４７】
さらに、露光処理した絶縁膜を現像処理し、端子接続用ビアホール導体３、９の一部となる位置に貫通凹部を形成する。現像処理として、クロロセン、１，１，１−トリクロロエタン、アルカリ現像溶剤を例えばスプレー現像法やパドル現像法によって、貫通凹部となる位置に噴射したり、接触したりして現像処理を行う。その後、必要に応じて洗浄及び乾燥を行なう。
【００４８】
次に、絶縁膜に形成した貫通凹部内に、端子接続用ビアホール導体３、９の一部となる導体を導電性ペーストの充填によって形成するとともに、絶縁膜上にコイルパターン２ｇとなる導体膜を導電性ペーストの印刷・乾燥によって形成する。尚、導体膜を形成した後、全面を露光処理する。
【００４９】
次に、コイルパターン２ｇとなる導体膜、端子接続用ビアホール導体３、９の一部を有する絶縁膜上に、セラミック層１ｆとなる絶縁膜を形成する。具体的には、上述のスリップ材を塗布して、乾燥して形成する。
【００５０】
次に、この絶縁膜を選択的な露光処理・現像処理して、セラミック層１ｆとなる絶縁膜に端子接続用ビアホール導体３、９、ビアホール導体４、５となる位置に貫通凹部を形成する。
【００５１】
尚、この貫通凹部から、先に端子接続用ビアホール導体３、９となる導体、コイルパターン２ｇの両端部が露出することになるが、これらの導体、導体膜は光硬化処理されているため、現像液によって侵されることが一切ない。
【００５２】
次に、絶縁膜に形成した貫通凹部内に、端子接続用ビアホール導体３、９、ビアホール導体４、５となる導体を導電性ペーストの充填によって形成するとともに、絶縁膜上にコイルパターン２ｆとなる導体膜を導電性ペーストの印刷・乾燥によって形成する。
【００５３】
さらに、セラミック層となる絶縁膜を形成し、ビアホール導体となる貫通凹部を形成し、ビアホール導体と導体の充填、コイルパターンとなる導体膜を形成し、順次繰り返し、セラミック層１ｂとなる絶縁膜に形成したコイルパターン２ｂとなる導体膜を覆うように、セラミック層１ａとなる絶縁膜に上述のスリップ材の塗布・乾燥によって形成する。
【００５４】
このようにして支持基板上に積層体を形成した後、積層体を支持基板から剥離して、必要に応じて所定形状に裁断した後、焼成処理を行う。
【００５５】
焼成処理は脱バインダー工程と、焼結工程とからなり、焼成過程での比較的低い温度（例えば５００〜６００度）で脱バイを行い、ピーク温度付近で絶縁膜、導体膜、導体の焼結反応を行う。具体的な焼成条件は、セラミック層となる絶縁膜の材料、コイルパターンとなる導体膜の材料などによっても異なるが、例えば、絶縁膜としてガラス−セラミック、導体膜、導体に銀系導体を用いる場合、酸化性（大気）雰囲気で、ピーク温度９００℃で焼成を行う。また、導体膜に銅系導体を用いる場合、還元性雰囲気や中性雰囲気で、ピーク温度９００℃で焼成を行う。また、絶縁膜のセラミックとして、Ｎｉ・Ｚｎフェライトの焼結体を粉砕して用いる場合、Ｎｉ・Ｚｎフェライトの焼結体は９００〜１０００℃程度で焼結されるため、上述のように積層体の焼成時のピーク温度９００℃でも充分に焼成することができる。尚、セラミックの材料などの制約で、焼成温度が１０００℃を越える場合、導体材料として、Ａｇ−Ｐｄの合金を用いて対応するなどすればよい。
【００５６】
焼成された積層体の裏面、特に端子接続用ビアホール導体３、９に導通するように、端子電極１１、１２を形成する。具体的にはＡｇ系導電性ペーストを焼きつけして、下地導体膜を形成し、その後必要に応じて、Ｎｉメッキ、半田メッキなどをメッキ被覆を行う。
【００５７】
上述の積層体の製造方法では、ビアホール導体が、絶縁膜の選択的な露光処理・現像処理により形成された貫通凹部に、導電性ペーストを充填することにより形成される。従って、選択的な露光時のフォトターゲットの形状によって、任意の形状、任意な径のビアホール導体が簡単に形成されることになる。即ち、上述のコイルの特性に影響を与える導体損失は、コイルパターン部分においては導体の幅を比較的広くすることで、また、ビアホール導体部分においては例えばその径を大きくすることで簡単に解決できることになり、しかも、ビアホール導体の形成精度が極めて高いことから、本発明の積層コイル基板に非常に適した製造方法と言える。
【００５８】
図５は、本発明の実際的な実施例を示す積層体の分解斜視図である。
【００５９】
本実施例では、セラミック層１ａ〜１ｇの積層数を変えず、コイルのターン数を増加させた例である。
【００６０】
具体的な構造として、各セラミック層１ａ〜１ｇ間に２つのコイルパターン２１ｂ〜２１ｅ、２２ｂ〜２２ｄ、２２ｆ、２２ｇ、各コイルパターン２１ｂ〜２１ｅ、２２ｂ〜２２ｄ、２２ｆ、２２ｇの両端に隣接するコイルパターン２１ｂ〜２１ｅ、２２ｂ〜２２ｄ、２２ｆ、２２ｇに接続するビアホール導体１３〜１９、２３〜２７を形成する。
【００６１】
即ち、セラミック層１ａと１ｂ層間にコイルパターン２１ｂ、２２ｂを配置し、セラミック層１ｂと１ｃ層間にコイルパターン２１ｃ、２２ｃを配置し、セラミック層１ｃと１ｄ層間にコイルパターン２１ｄ、２２ｄを配置し、セラミック層１ｅと１ｆ層間にコイルパターン２１ｆ、２２ｆを配置し、セラミック層１ｆと１ｇ層間にコイルパターン２１ｇ、２２ｇを配置し、また、セラミック層１ｄと１ｅ層間に両コイルを接続するためのコイルパターン２１ｅを形成する。また、各コイルパターン２１ｂ〜２１ｇ、コイルパターン２２ｂ〜２２ｄ、２２ｆ、２２ｇの両端に夫々ビアホール導体１３〜１９、２３〜２７を形成する。
【００６２】
これにより、この積層体１に形成されるコイルは、ビアホール導体１３−コイルパターン２１ｂ−ビアホール導体１４−コイルパターン２１ｇ−ビアホール導体１５−コイルパターン２１ｃ−ビアホール導体１６−コイルパターン２１ｆ−ビアホール導体１７−コイルパターン２１ｄ−ビアホール導体１８−コイルパターン２１ｅ−ビアホール導体２３−コイルパターン２２ｄ−ビアホール導体２４−コイルパターン２２ｆ−ビアホール導体２５−コイルパターン２２ｃ−ビアホール導体２６−コイルパターン２２ｇ−ビアホール導体２７−コイルパターン２２ｂの構成となり、実質的に積層数を代えずに、コイルパターン、ビアホール導体の構造により、簡単に所定ターンのコイルを達成できる。
【００６３】
図でも理解できるように図５のコイル構造では、積層体１の平面視で直線状のコイルパターンを複数並設するだけなので、ターン数の増加に対しコイル形成領域の増加は大きくない。即ちコイル形成領域を極小化した状態で、所定巻数のコイルを簡単に形成することができる。
【００６４】
しかも、積層体１を平面視のコイルパターンは、導体膜の印刷精度によって、そのコイルパターンの幅、両コイルパターンの間隔が決定されるものであり、極めて、占有面積を減少させて、コイルの巻線数を増加させることができる。
【００６５】
本発明者らが、従来の積層コイル基板と、本発明の積層コイル基板の占有面積の比較検討を行った結果、同等のコイルの特性を得るためのコイルとして、従来は、２００ｍｍ^２を要していたのに対して、本発明品は、２０ｍｍ^２と約１／１０とすることが可能であることを確認した。この占有面積は、巻線数が増加すればする程、従来技術の積層コイル基板との占有面積や、積層数の増加による製造工程数を考慮した場合、本発明の優位性が一層明らかになる。
【００６６】
尚、図５のコイルパターン２１ｅは隣接するコイルと接続するために接続体として作用している。また、コイルパターン２２ｂは、図に表していないが、隣接するコイルと接続するため、傾斜させているが、このように、コイルの両端となるコイルパターンを接続体として隣接するコイルと接続するように傾斜させることにより、複数のコイルの巻線数を任意に増加させることができる。
【００６７】
また、本発明において、コイルの導体長さを長くする手法として、例えば、ビアホール導体３〜８の長さを長くするために、セラミック層を２層構造にすることが考えられる。その断面構造が図６である。
【００６８】
図６において、セラミック層１ａ〜１ｇの層間の６つの層にはコイルパターン２ｂ〜２ｇが形成されているが、例えば、セラミック層１ａ〜１ｇを夫々２層構造して、セラミック層１１ａ、１２ａ、１１ｂ、１２ｂ・・・・１１ｇ、１２ｇとして、ビアホール導体３〜８を夫々セラミック層１１ａ、１２ａ、１１ｂ、１２ｂ・・・・を貫通するように形成する。
【００６９】
具体的な製造方法をセラミック層１１ｃ、１２ｃ、１１ｄ、１２ｄ・・・・で説明すると、例えば、セラミック層１１ｅ上に形成されたコイルパターン２ｅとなる導体膜上に、セラミック層１２ｄとなる絶縁膜をスリップ材の塗布・乾燥により形成し、次に選択的露光現像処理により、ビアホール３、４、５、６となる貫通穴を形成し、ビアホール導体３、４、５、６となる導体を充填して、露光処理により該導体を光硬化処理を行う。次に、セラミック層１２ｄとなる絶縁膜をスリップ材の塗布・乾燥により形成し、次に選択的露光現像処理により、さらにビアホール３、４、５、６となる貫通穴を形成し、ビアホール導体３、４、５、６となる導体を充填するとともに、コイルパターン２ｄとなる導体膜を形成し、露光処理を行う。その後、セラミック層１２ｄのコイルパターン２ｄとなる導体膜上に、セラミック層１１ｃとなる絶縁膜をスリップ材の塗布・乾燥により形成し、次に選択的露光現像処理により、ビアホール３、４となる貫通穴を形成し、ビアホール導体３、４となる導体を充填して、露光処理により該導体を光硬化を行う。次に、セラミック層１２ｃとなる絶縁膜をスリップ材の塗布・乾燥により形成し、次に選択的露光現像処理により、ビアホール３、４となる導体を充填するとともにコイルパターン２ｄとなる導体膜を形成し、露光処理を行う。
【００７０】
このようにセラミック層１ａ〜１ｇの各層を２層構造にすれば、ビアーホール導体の長さが実質的に２倍となり、コイルの長さを長くすることができる。特にこのような構造は、回路側の内部配線を形成するに必要な積層数とコイル側の積層数を合致させるために利用できる。
【００７１】
勿論、セラミックペーストを用いたスクリーン印刷を形成する際に簡単に適用できる。
【００７２】
また、上述のような積層体内に、その厚み方向に対して直交する方向に中心軸を有するコイルを形成した後、このコイルの中心軸と直交するように従来の積層コイルの構造とを組み合わせても構わない。このようにコイル中心軸が変位する２つのコイルは互いに影響を与えることが少ないので、２つ以上のコイルを積層コイル基板内に形成する場合には有益できる。
【００７３】
【発明の効果】
本発明は、コイル形成に必要な占有面積が極めて小さくでき、しかも、導体損失を有効に抑えても、占有面積を増加を有効に抑えることができる積層コイル基板となる。
【００７４】
また、コイル成分のターン数の制御は、ターン数の約２倍の数のビアホール導体と、ビアホール導体のうち最も内側のビアホール導体を接続するコイルパターンを形成すればよく、任意の特性のコイルを比較的簡単に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の積層コイル基板の側面図である。
【図２】本発明の積層コイル基板の平面図である。
【図３】図２中のＸ−Ｘ線断面図である。
【図４】本発明の積層コイル基板の積層体の分解斜視図である。
【図５】本発明の他の積層コイル基板の積層体の分解斜視図である。
【図６】本発明の別の積層コイル基板の断面図である。
【図７】従来の積層コイル基板の積層体の分解斜視図である。
【符号の説明】
１０・・・・積層コイル基板
１・・・・・積層体
１ａ〜１ｇ、１１ａ〜１１ｇ、１２ａ〜１２ｇ・・・・セラミック層
２ｂ〜２ｇ、２１ｂ〜２１ｇ、２２ｂ〜２２ｄ、２２ｆ、２２ｇ・・・コイルパターン
３、９・・・・・端子接続用ビアホール導体
４〜８、１３〜１８、２３〜２７・・・ビアホール導体
１１、１２・・・・端子電極

Claims

複数のセラミック層を積層した積層体内に、セラミック層間に配置されたコイル導体パターン層と、該セラミック層の厚み方向を貫くビアホール導体とで形成されるコイルを配置して成る積層コイル基板であって、
前記コイルを、その中心軸がセラミック層の厚み方向に対して直交するように形成するとともに、前記コイルの両端のビアホール導体を端子接続用ビアホール導体として、該端子接続用ビアホール導体を前記積層体の下面に形成された別個の端子電極にそれぞれ電気的に接続させたことを特徴とする積層コイル基板。
複数のセラミック層を積層した積層体内に、セラミック層間に配置されたコイル導体パターン層と、該セラミック層の厚み方向を貫くビアホール導体とで形成されるコイルを配置して成る積層コイル基板であって、
前記セラミック層及び前記ビアホール導体が下記工程１乃至工程３を経て形成されることを特徴とする積層コイル基板の製造方法。
（工程１）光硬化モノマーを含有したセラミックスリップ材を用いて絶縁膜を形成する。
（工程２）前記絶縁膜に露光処理および現像処理を施すことによって前記ビアホール導体形成用の貫通穴を形成する。
（工程３）前記貫通穴に導電性ペーストを充填し、しかる後、前記絶縁膜および前記導電性ペーストを焼成することによってセラミック層及びビアホール導体を形成する。