JP2007149757A - 複合電子部品及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複合電子部品100は、複合多孔体と、複合多孔体の表面に形成された導電パターン20とを備えている。導電パターン20は、例えば、複合多孔体の表面全体に形成された金属箔をエッチング等の方法により選択的に除去することにより形成されたものである。導電パターン20は例えばスパイラル状であり、終端部には端子電極が形成されている。複合多孔体は、多孔体本体1と金属箔4とが積層した構造を有している。多孔体本体1は、粒子構造体2と樹脂相3とから構成されている。粒子構造体2は、複数の粒子Pが相互に結合した構造を有している。
【選択図】図2
Description
粒子Pは、磁性体から構成することができる。磁性体としては、Ni−Zn系、Mg−Zn系、Mn−Zn系、Cu−Zn系、Cu−Zn−Mg系、Mn−Mg系、Mn−Mg−Zn系、Ni−Cu−Zn系のフェライトや高周波での使用に適した六方晶系フェライト等、公知のフェライト材料から構成することができる。磁性体としては、以上の酸化物に限らず、金属磁性体を用いることができる。金属磁性体としては、Fe、Ni及びCo、並びにこれらの合金を広く用いることができる。例えば、Fe−Ni系合金Fe−Co系合金、Fe−Ni−Co系合金、Fe−Si系合金である。
粒子構造体2の空孔内に充填される樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂の双方が利用可能であり、具体的には、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ビニルベンジルエーテル化合物樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、シアネートエステル系樹脂、ポリイミド、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル、ポリフェニレンオキサイド、液晶ポリマー、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂等があり、それら単独もしくは複数種類を用いることができる。また、複合多孔体10の形態が、シートやフィルムを構成する場合には、上記の材料が使用可能なことは言うまでもないが、それ以外にアクリルゴム、エチレンアクリルゴム等のゴム材料もしくはゴム成分を一部含むような樹脂材料であっても良い。また、充填する樹脂は、必ずしも液状のものである必要が無く、加熱により溶融するものであれば使用可能である。スーパーエンジニアリングプラスチックと呼ばれるような高耐熱樹脂のように溶剤に溶解しにくい樹脂も使用することができる。このように本発明によれば、充填する樹脂の選択肢が広いため、耐熱性の向上等の種々の特性に対応することができる。
第1の導電金属基体としての金属箔4には、銅箔、ニッケル箔、アルミ箔、金箔、これら金属元素を複数含んだ合金箔、及びこれらと他の金属とのクラッド箔を用いることができる。ここで、クラッド箔とは、異材質金属を貼り合わせた箔であり、例えば、銅箔にニッケルを貼り合わせたものがある。このクラッド箔の組み合わせ相手は貼り合わせ可能な金属であれば何でもよい。本発明は金のような貴金属からなる箔を用いることもできるが、コストの点では卑金属を用いることが好ましい。箔は、電解によって作製されたものであっても圧延により作製されたものであっても差し支えない。金属箔4の厚さは、一般に500μm以下の厚さを有するが、100μm以下、特に50μm以下とすることが薄い複合多孔体10を得る上で好ましい。本実施の形態による金属箔4は、その表面に酸化膜が形成されている。この酸化膜の存在により、酸化物から構成される多孔体本体1との接合力を確保することができる。この金属箔4は、複合多孔体10が、電子部品として使用される場合に、導電経路として機能することができる。
(塗料作製)
複合多孔体10の製造では、まず、粒子P、バインダ樹脂及び樹脂粉体を溶媒中へ溶解及び分散させ、塗料を作製する。ここで、樹脂粉体は、後述するように、粒子構造体2に空孔を形成するためのものであり、得るべき空孔率によって添加量、粒径が適宜決められる。ただし、本発明において樹脂粉体は必須の要素ではなく、適宜加熱条件をコントロールすることにより、樹脂粉体がなくても粒子構造体2に空孔を形成することが可能である。なお、塗料中に、分散剤、可塑剤等を添加しても差し支えない。
次に、ドクターブレード法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法等の公知の方法を用いて、作製した塗料を金属箔4上に塗工・乾燥させて、金属箔4上に塗膜5を形成する。
続いて、金属箔4上に塗膜5が作製されたシートに脱バインダ処理を施す。脱バインダは、塗膜5中に含まれるバインダ樹脂及び樹脂粉体を除去するために行う。脱バインダは、300〜600℃程度の温度に所定時間保持すればよい。なお、脱バインダは、次工程の粒子結合処理の昇温過程で実施することが好ましい。また、バインダ樹脂及び樹脂粉体が除去されることにより、粒子P間に空孔(開空孔)が形成される。
脱バインダの後に、粒子Pを結合する処理(粒子結合処理)を行う。この粒子結合処理の温度、雰囲気は、結合すべき粒子Pを構成する材料に適した条件で行う。一般的な処理温度としては、600〜1200℃である。粒子結合処理の雰囲気は、金属箔4が酸化されない雰囲気とすることが好ましい。例えば、窒素ガス雰囲気、アルゴンガス雰囲気等の不活性ガス雰囲気とすればよい。
あるため、金属箔4を含めた複合多孔体10の厚さを0.2mm以下、さらには0.1mm以下とすることができる。
次に、粒子構造体2へ「樹脂フィルム接合金属箔7」を積層する。この樹脂フィルム接合金属箔7は、金属箔72に樹脂フィルム71が接合されたものである。金属箔72は、最終的に導電パターン20の形成に用いられるものであり、金属箔4と同じ材料を用いることが好ましく、銅箔、ニッケル箔、アルミ箔、金箔、これら金属元素を複数含んだ合金箔、及びこれらと他の金属とのクラッド箔を用いることができる。また、樹脂フィルム6は、粒子構造体2の空孔に含浸可能な樹脂から構成されていればよく、例えば、Bステージ状態(半硬化状態)の熱硬化性樹脂、又は、加熱溶融可能な熱可塑性樹脂を用いる。また、樹脂フィルム6は、少量の熱可塑性樹脂を熱硬化性樹脂に混合した樹脂であってもよく、これらの樹脂に種々の分散剤、可塑剤、難燃剤、添加剤等を配合したものであってもよい。
樹脂フィルム接合金属箔7を粒子構造体2に積層した状態で、樹脂フィルム接合金属箔7を加熱しながら加圧する。この処理により、樹脂フィルム71は溶融し、かつ粒子構造体2の空孔内に溶融した樹脂が含浸される。この処理は、例えば、加熱プレス、加熱ラミネートにより行うことができる。また、この処理は、大気中で行うことも可能ではあるが、粒子構造体2に樹脂を含浸させやすくするために真空中で行うことが好ましい。加熱条件としては、樹脂フィルム71が硬化もしくは溶融する温度で行う。樹脂フィルム71が硬化もしくは溶融する温度としては、100〜400℃程度の条件が考えられる。
2 粒子構造体
3 樹脂相
4 金属箔
5 塗膜
6 樹脂フィルム
7 樹脂フィルム接合金属箔
8 樹脂シート
10 複合多孔体
10C キャビティ
20 導電パターン
20a 端子電極
21 ビアホール電極
22 半導体ICチップ
23 受動素子
24 樹脂
25 配線層
26 ビアホール電極
30 複合多孔体
71 樹脂フィルム
72 金属箔
100 複合電子部品
200 複合電子部品
300 複合電子部品
OL 酸化膜
P 粒子
Claims (12)
- 複合多孔体と、少なくとも前記複合多孔体の表面に形成された導電パターンとを備え、
前記複合多孔体は、磁性体からなる粒子がネックにより結合され、外部に連通する空孔を有する粒子構造体と、前記粒子構造体の前記空孔に充填された樹脂相とを備えることを特徴とする複合電子部品。 - 前記粒子構造体は、前記粒子が連続したネットワーク状の構造を有することを特徴とする請求項1に記載の複合電子部品。
- 前記粒子構造体の空孔率が20〜80%であることを特徴とする請求項1又は2に記載の複合電子部品。
- 前記導電パターンがスパイラル状に形成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の複合電子部品。
- 前記導電パターンがヘリカル状に形成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の複合電子部品。
- 前記導電パターンと電気的に接続された受動素子をさらに備え、前記受動素子は、前記複合多孔体の表面又は裏面に実装されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の複合電子部品。
- 前記導電パターンと電気的に接続された半導体ICチップをさらに備えることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の複合電子部品。
- 前記半導体ICチップは、前記複合多孔体の表面又は裏面に実装されていることを特徴とする請求項7に記載の複合電子部品。
- 前記半導体ICチップは、前記複合多孔体に形成されたキャビティ内に実装されていることを特徴とする請求項7に記載の複合電子部品。
- 前記半導体ICチップは、前記複合多孔体の内部に埋め込まれていることを特徴とする請求項7に記載の複合電子部品。
- 少なくとも磁性体の粒子及びバインダを溶媒中に溶解及び分散させて得られる塗料を金属箔に塗布する工程と、
前記金属箔に塗布された前記塗料の脱バインダ処理を行う工程と、
前記磁性体の粒子の結合処理を行うことにより粒子構造体を生成する工程と、
前記粒子構造体に樹脂を積層する工程と、
前記樹脂を加熱しながら加圧することにより前記粒子構造体に前記樹脂を含浸させ且つ硬化させる工程と、
前記樹脂が含浸された前記粒子構造体の表面に導電パターンを形成する工程とを備えることを特徴とする複合電子部品の製造方法。 - 前記導電パターンを形成する工程は、前記粒子構造体の表面に形成された導電膜を選択的に除去する工程を含むことを特徴とする請求項11に記載の複合電子部品の製造方法。
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