JP2011054672A - Electric magnetic element, and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、少なくとも下面が平坦な一の導体ラインが湾曲または屈曲する平面形状をもつ平面コイル部を備える電気磁気素子と、その製造方法に関する。 The present invention relates to an electromagnetic element including a planar coil portion having a planar shape in which at least one conductor line having a flat lower surface is curved or bent, and a method for manufacturing the same.
平面コイル部を有する電気磁気素子としては、半導体集積回路やプリント配線基板に形成される平面型のインダクタ、さらには、ＩＣカード等に内蔵される平面アンテナが存在する。 As an electromagnetic element having a planar coil portion, there are a planar inductor formed on a semiconductor integrated circuit or a printed wiring board, and a planar antenna built in an IC card or the like.
ところで、近年、デジタル電子機器をはじめ高周波を利用する電子機器類の普及が進み、なかでもＧＨｚ帯域を使用する移動体通信機器類の普及がめざましい。それに伴い、インダクタンス部品（インダクタ）にも高周波への対応が求められている。 By the way, in recent years, digital devices such as digital electronic devices have been widely used, and mobile communication devices using a GHz band are particularly popular. Along with that, inductance components (inductors) are also required to support high frequencies.
加えて、その用途が携帯電話機等の小型、軽量な通信機器の場合には、インダクタ自身にも小型、軽量、低背化等が要求されている。
インダクタの小型化を実現すべく、ＧＨｚ帯の高周波領域においても磁性体を用いた構造が提案されている。この場合の磁性体は、多数のデバイスが高密度実装され、かつ扱う周波数が高いと、インダクタからの漏れ磁束が他のデバイスの動作に影響を与えるため、その防止抑制を目的として設けられる。かかる目的の磁性体は、高透磁率、高共振周波数材料として合金系磁性体が一般的である。
In addition, when the application is a small and light communication device such as a mobile phone, the inductor itself is also required to be small, light, and low in height.
In order to reduce the size of the inductor, a structure using a magnetic material has been proposed even in the high frequency region of the GHz band. The magnetic body in this case is provided for the purpose of preventing and preventing the leakage magnetic flux from the inductor when other devices are mounted at a high density and the frequency to be handled is high, thereby affecting the operation of other devices. The magnetic material for this purpose is generally an alloy-based magnetic material as a high magnetic permeability and high resonance frequency material.
電子部品としてのインダクタは、巻き線や導電体積層などにより形成される。これに対し、インダクタをより小型化、薄型化するためには、半導体基板や樹脂基板に直接、平面型のインダクタを半導体プロセスやプリント基板形成プロセスで形成する方法が知られている。 An inductor as an electronic component is formed by a winding or a conductor laminate. On the other hand, in order to further reduce the size and thickness of an inductor, a method of forming a planar inductor directly on a semiconductor substrate or a resin substrate by a semiconductor process or a printed board forming process is known.
インダクタを半導体基板や樹脂基板に直接形成する場合、スパッタやメッキ法で導電層を形成し、形成した導電層をスパイラル等の所定形状にパターニングすることで導体ラインを形成する。このように形成された導電ラインは、その側面側で導電ラインの部分同士が近接する形状となる。 When the inductor is directly formed on a semiconductor substrate or a resin substrate, a conductive line is formed by sputtering or plating, and the formed conductive layer is patterned into a predetermined shape such as a spiral. The conductive line thus formed has a shape in which the portions of the conductive line are close to each other on the side surface side.
この導電ラインの形成に際して、導電ラインの上面と下面それぞれが薄い絶縁層を介して磁性体層で挟まれた構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
この構造を形成するには、半導体基板に絶縁層を形成してから上記方法で導電ラインを成膜加工し、さらに導電ライン間を埋め込む絶縁層を成膜して、その上に他の磁性体層を形成する。上記特許文献１には、導電ライン間のスリット部を絶縁層で埋め込む形態と、スリット部に空隙を設ける形態とが開示されている。しかし、スリット部幅は半導体プロセスの最小ライン間スペースより十分大きいことが普通であるから、空隙形成を意図しても、結局スリット部（導電ライン間）は、その殆どが絶縁物で埋め込まれてしまう。
In forming the conductive line, a structure in which the upper surface and the lower surface of the conductive line are sandwiched between magnetic layers through a thin insulating layer has been proposed (for example, see Patent Document 1).
In order to form this structure, an insulating layer is formed on a semiconductor substrate, and then conductive lines are formed by the above-described method. Further, an insulating layer that fills between the conductive lines is formed, and another magnetic material is formed thereon. Form a layer. Patent Document 1 discloses a mode in which a slit portion between conductive lines is embedded with an insulating layer and a mode in which a gap is provided in the slit portion. However, since the slit width is usually sufficiently larger than the minimum inter-line space of the semiconductor process, even if the gap is intended, the slit portion (between the conductive lines) is almost buried with an insulator. End up.
上記特許文献１のように磁性体層で導電ラインの上下を挟む構造では、導電ラインから磁性体層外側に向かう漏れ磁束が、磁性体層外側の導体（配線等）で渦電流発生に消費されることが抑止される。そのため、この上下の方向における導体ライン周囲の磁束成分が減衰しないので、その分、インダクタンス低下が防止される。 In the structure in which the upper and lower sides of the conductive line are sandwiched between the magnetic layers as in Patent Document 1, the leakage magnetic flux from the conductive line to the outside of the magnetic layer is consumed by the conductor (wiring, etc.) outside the magnetic layer to generate eddy currents. Is deterred. For this reason, the magnetic flux component around the conductor line in this up and down direction is not attenuated, and accordingly, a decrease in inductance is prevented.
一方、導体パターン自身を、磁性材料の結晶相を金属酸化物で囲むように結合させた材料（高周波用磁性合金）で形成し、これにより比抵抗率を高めて導体パターン内での渦電流損失等を抑制可能なものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。 On the other hand, the conductor pattern itself is made of a material (magnetic alloy for high frequency) in which the crystalline phase of the magnetic material is bounded with a metal oxide, thereby increasing the specific resistance and eddy current loss in the conductor pattern. The thing which can suppress etc. is proposed (for example, refer patent document 2).
上述した特許文献１のように導電ライン間を絶縁物で埋め込むと、導体ライン内の渦電流損失によって、その実効的な透磁率が低下してしまい、インダクタとしての特性が低下する。これは、導体ライン間の絶縁物は半導体プロセスで一般的に用いられる材料であり非磁性体であることから、導体ライン内の渦電流損失抑制には効果がないためである。 When the space between the conductive lines is filled with an insulator as in Patent Document 1 described above, the effective magnetic permeability is reduced due to eddy current loss in the conductor lines, and the characteristics as an inductor are deteriorated. This is because the insulator between the conductor lines is a material generally used in a semiconductor process and is a non-magnetic material, and therefore has no effect on suppressing eddy current loss in the conductor lines.
また、上記特許文献２に開示された高周波用磁性合金は、材料加工費等が高価で量産には向かない。また磁性体粒径が小さいもので適応となり、導電パターン全体としてみると磁性体の透磁率が低いものしか製造できない。このため、特許文献２に記載の材料で平面コイルを形成しても、渦電流損失によるインダクタンス特性の低下防止効果は限定的である。 The high frequency magnetic alloy disclosed in Patent Document 2 is not suitable for mass production because of high material processing costs. In addition, the magnetic material having a small particle diameter is applicable, and only the magnetic material having a low magnetic permeability can be manufactured as a whole conductive pattern. For this reason, even if the planar coil is formed of the material described in Patent Document 2, the effect of preventing the decrease in inductance characteristics due to eddy current loss is limited.
一方、インダクタ以外にも、例えば平面アンテナなどの他の電気磁気素子においても、アンテナを構成する導体ライン内部の渦電流損失が特性に影響を与えることが考えられる。例えば、アンテナ内部の渦電流損失が大きいと、それだけ放射電磁波のエネルギーが小さくなり、高効率のアンテナは実現できない。 On the other hand, in addition to the inductor, in other electromagnetic elements such as a planar antenna, it is conceivable that the eddy current loss in the conductor line constituting the antenna affects the characteristics. For example, if the eddy current loss inside the antenna is large, the energy of the radiated electromagnetic wave is reduced accordingly, and a highly efficient antenna cannot be realized.
本発明は、平面コイル部を構成する導体ライン内部の渦電流損失を防止または抑制可能な構造の電気磁気素子と、その製造方法を提供するものである。 The present invention provides an electromagnetic element having a structure capable of preventing or suppressing eddy current loss in a conductor line constituting a planar coil portion, and a method for manufacturing the same.
本発明に関わる電気磁気素子は、少なくとも下面が平坦な一の導体ラインが側面同士で近接するように湾曲または屈曲する平面形状をもつ平面コイル部を備える。また、前記平面コイル部の前記導体ラインに磁性体層が設けられている。より詳細に、前記磁性体層は、前記導体ラインの長手方向周囲の外周面のうち、少なくとも、前記導体ラインの側面の一部であって互いに近接する２つの側面部それぞれに接して形成されている。 The electromagnetic element according to the present invention includes a planar coil portion having a planar shape that is curved or bent so that at least one conductor line having a flat bottom surface is close to each other. In addition, a magnetic layer is provided on the conductor line of the planar coil portion. More specifically, the magnetic layer is formed to be in contact with at least two side surface portions that are part of the side surface of the conductor line and are close to each other, of the outer circumferential surface around the longitudinal direction of the conductor line. Yes.
ここで「導体ラインが屈曲する」とは、矩形や多角形の平面パターンのように、導体ラインが鋭い角を有して折れ曲がる以外に、角がアール（円弧）を描いて折れ曲がる場合も含む意味である。また、「導体ラインが湾曲する」とは、例えば半円形、円形、楕円形、その他の全体としてなだらかな曲をもつ形状の平面パターンのように、導体ラインが全体で丸みを帯びた曲がり方をしていること意味する。 Here, “the conductor line bends” means that the conductor line is bent with a rounded corner (arc) other than the conductor line being bent with a sharp corner, such as a rectangular or polygonal plane pattern. It is. In addition, “the conductor line is curved” means, for example, a semicircular shape, a circular shape, an ellipse shape, or a flat pattern having a gentle curve as a whole, such that the conductor line is rounded as a whole. It means that you are doing.
上記構成によれば、導体ラインに電流が流れて平面コイル部が機能すると、側面同士が近接する導体ライン部分の離間スペースに磁性体層が設けられているため、導体ライン部分同士の特性を悪くする相互作用が抑制される。つまり、導体ラインが相互に及ぼす磁界によって導体ライン内で渦電流損失が防止または抑制されるため、インダクタンス値が増大する。
この作用は、近接する導体ライン部分の両側面部のそれぞれに磁性体層を少なくとも設けるだけでも十分であるが、さらに望ましくは、導体ラインに上面がある場合は上面も囲むようにして磁性体層を設けるとよい。また、導体ラインの長手方向に向かう中心軸周囲の外周面の全周を覆って磁性体膜を形成することが、さらに望ましい。
According to the above configuration, when the current flows through the conductor line and the planar coil portion functions, the magnetic layer is provided in the space between the conductor line portions where the side surfaces are close to each other. Interaction is suppressed. That is, since the eddy current loss is prevented or suppressed in the conductor line by the magnetic field exerted by the conductor lines, the inductance value increases.
For this action, it is sufficient to provide at least magnetic layers on both side portions of adjacent conductor line portions, but more desirably, if the conductor lines have an upper surface, the magnetic layer is provided so as to surround the upper surface. Good. It is further desirable to form the magnetic film so as to cover the entire circumference of the outer peripheral surface around the central axis in the longitudinal direction of the conductor line.
本発明に関わる電気磁気素子の第１の製造方法は、少なくとも下面が平坦な一の導体ラインが側面同士で近接するように湾曲または屈曲する平面形状をもつ平面コイル部を備える電気磁気素子の形成に関するものであり、以下の諸ステップを含む。
（１）表面が絶縁性を有する基板の上に前記平面形状の平面コイル部を含む導体パターンを形成するステップ。
（２）前記導体パターンを覆うように、磁性体を含有する感光性樹脂を形成するステップ。
（３）前記磁性体を含有する感光性樹脂をパターニングして、前記導体パターンの表面のうち、少なくとも、前記導体ラインの側面の一部であって導体ラインの離間スペースで互いに近接する２つの側面部それぞれに残すステップ。
（４）パターニング後の前記磁性体を含有する感光性樹脂から感光性樹脂を取り除く処理を行うことにより、前記２つの側面部を含む前記導体パターンの箇所に接して磁性体層を形成するステップ。
A first method of manufacturing an electromagnetism element according to the present invention is to form an electromagnetism element having a planar coil portion having a planar shape that is curved or bent so that at least one conductor line having a flat bottom surface is close to each other. And includes the following steps:
(1) A step of forming a conductor pattern including the planar coil section having a planar shape on a substrate having an insulating surface.
(2) A step of forming a photosensitive resin containing a magnetic material so as to cover the conductor pattern.
(3) By patterning the photosensitive resin containing the magnetic material, at least two side surfaces of the surface of the conductor pattern that are part of the side surface of the conductor line and are close to each other in the space of the conductor line Step to leave in each part.
(4) A step of forming a magnetic layer in contact with the portion of the conductor pattern including the two side surfaces by performing a process of removing the photosensitive resin from the photosensitive resin containing the magnetic material after patterning.
本発明に関わる電気磁気素子の他の製造方法は、少なくとも下面が平坦な一の導体ラインが側面同士で近接するように湾曲または屈曲する平面形状をもつ平面コイル部を備える電気磁気素子の形成に関し、以下の諸ステップを含む。
（Ａ）表面が絶縁性を有する基板の当該絶縁性の表面に、磁性体を所定のパターンで形成するステップ。
（Ｂ）前記磁性体の上に、前記平面形状の平面コイル部を含む導体パターンを形成するステップ。
（Ｃ）前記導体パターンを覆うように、磁性体を含有する感光性樹脂を形成するステップ。
（Ｄ）前記磁性体を含有する感光性樹脂をパターニングして、前記導体パターンの表面のうち、少なくとも、前記導体ラインの長手方向の外周面を、前記磁性体と、前記磁性体を含有する感光性樹脂とで覆うステップ。
（Ｅ）前記磁性体を含有する感光性樹脂から感光性樹脂を取り除く処理を行うことにより、前記導体ラインの長手方向の外周面に接して磁性体層を形成するステップ。
Another method of manufacturing an electromagnetism element according to the present invention relates to the formation of an electromagnetism element having a planar coil portion having a planar shape that is curved or bent so that at least one conductor line having a flat bottom surface is close to each other. The following steps are included.
(A) A step of forming a magnetic material in a predetermined pattern on the insulating surface of the substrate having an insulating surface.
(B) A step of forming a conductor pattern including the planar coil portion having the planar shape on the magnetic body.
(C) A step of forming a photosensitive resin containing a magnetic material so as to cover the conductor pattern.
(D) The photosensitive resin containing the magnetic material is patterned, and at least the outer circumferential surface of the conductor line in the longitudinal direction is exposed to the magnetic material and the photosensitive material containing the magnetic material. The step to cover with the functional resin.
(E) A step of forming a magnetic layer in contact with the outer peripheral surface in the longitudinal direction of the conductor line by performing a process of removing the photosensitive resin from the photosensitive resin containing the magnetic body.
本発明によれば、平面コイル部を構成する導体ライン内部の渦電流損失を防止または抑制可能な構造の電気磁気素子と、その製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electromagnetic element of the structure which can prevent or suppress the eddy current loss inside the conductor line which comprises a planar coil part, and its manufacturing method can be provided.
本発明の実施形態を、主にスパイラル形状の平面型インダクタを例として、以下の順に図面を参照して説明する。
１．第１の実施の形態：平面コイル部の導体ラインの下面以外が磁性体層により覆われているインダクタ構造。
２．第２の実施の形態：平面コイル部の導体ラインの下面を含む外周全域が磁性体層により覆われているインダクタ構造。
３．第３の実施の形態：２層インダクタ構造。
４．変形例１。
５．変形例２。
６．変形例３（インダクタ以外の適用例）。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings in the following order, mainly using a spiral-shaped planar inductor as an example.
1. First Embodiment: Inductor structure in which a portion other than the lower surface of a conductor line of a planar coil portion is covered with a magnetic layer.
2. Second Embodiment: An inductor structure in which the entire outer periphery including the lower surface of the conductor line of the planar coil portion is covered with a magnetic layer.
3. Third Embodiment: Two-layer inductor structure.
4). Modification 1
5). Modification 2 FIG.
6). Modification 3 (application example other than the inductor).
＜１．第１の実施の形態＞
図１は、本第１の実施形態に関わるインダクタの平面図である。また、図２に、図１のＡ−Ａ線に沿うインダクタの断面構造を示す。
<1. First Embodiment>
FIG. 1 is a plan view of an inductor according to the first embodiment. FIG. 2 shows a cross-sectional structure of the inductor along the line AA in FIG.
図１および図２に図解されるインダクタは、絶縁性基板１１の上に形成されている。ここで図示の絶縁性基板１１は、半導体基板に少なくとも１層形成された絶縁層を有する場合と、プリント実装基板（剛性が高い樹脂基板かフレキシブル基板の基体かを問わない）の場合がある。ここでは半導体基板の多層配線層の層間に形成されるインダクタを前提とする。
The inductor illustrated in FIGS. 1 and 2 is formed on an insulating
絶縁性基板１１上には、細長い導体ライン１２がスパイラル状の平面形状で形成された平面コイル部と、その導体ライン１２の両端部に形成された接続パッド部（以下、電極１４と言う）とを備えるインダクタが配置されている。
On the insulating
導体ライン１２は、図２に示す例では断面が矩形状であり、絶縁性基板１１の絶縁性表面に形成されている。ここで導体ライン１２の断面は矩形である必要は必ずしもなく、四角形以外の多角形でもよいし、全体が丸みを帯びた、例えば半円形の形状でもよい。ただし平坦な絶縁性表面に形成されているため、少なくとも、導体ライン１２の下面は平面となっている。
ここで、導体ライン１２が矩形状や多角形の場合は、「導体ラインが屈曲する」の一例に該当する。また、本発明でいう「屈曲」は、鋭い角を有して折れ曲がる以外に、角がアール（円弧）を描いて折れ曲がる場合も含む広い概念を定義したものである。
一方、導体ライン１２が全体で丸みを帯びた、例えば半円形、円形、楕円形、その他の全体としてなだらかな曲をもつ形状を、本発明では「導体ラインが湾曲する」と定義する。
In the example shown in FIG. 2, the
Here, when the
On the other hand, the shape in which the
後述するように導体ライン１２がメッキ法で形成される場合、薄い平面パターンの露出面に導電層がメッキ成長するため、完成した導体ライン１２は断面が丸みを帯びた形となる。メッキ法の種類によっては、上面がなく全体が半円形状となる場合もある。この場合、断面で見るとその頂点から左右に、それぞれ半円弧の両側面のみをもつ場合もある。
As will be described later, when the
したがって、導体ライン１２の長手方向周囲の外周には、平坦な下面と、下面の幅方向両側の辺から、それぞれ上方に延びる２つの側面とを、少なくとも有している。
隣接する２つの導体ライン部分を着目すると、２つの導体ライン部分の両側面が近接している。
Therefore, the outer periphery of the
When attention is paid to two adjacent conductor line portions, both side surfaces of the two conductor line portions are close to each other.
本発明の適用に際しては、導体ライン１２の外周面のうち、少なくとも、この互いに近接する２つの導体ライン部分の両側面に接して磁性体層１３が設けられている。本実施の形態は、導体ライン１２が上面を有し、両側面に加えて上面にも接して磁性体層１３が設けられている場合を示す。
When the present invention is applied, the
磁性体層１３は、導体ライン１２の上面側と側面側でほぼ同様な厚さの膜状に形成され、図２の場合、導体ライン１２の露出面を被膜するように設けられている。磁性体層１３の厚さは任意であり、磁性体層１３を厚くすると、導体ライン１２同士の離間スペース（側面間の隙間）が磁性体層１３で完全に充填される。このように磁性体層１３を厚くすることでも効果は変わらないが、後述する形成方法と関係して、ここでは図２のように導体ライン１２の厚さ（高さ）より薄い磁性体層１３が導体ライン１２の露出表面を膜状に覆っている。
The
絶縁性基板１１に形成され磁性体層１３で被膜された導体ライン１２は、樹脂１５（絶縁膜でもよい）によって埋め込まれている。各電極１４の上面に対応する位置の、磁性体層１３と樹脂１５が開口され、これにより電極接続孔部１６が形成されている。電極接続孔部１６は、磁性体層１３の開口部１３Ａと、これとほぼ同じ大きさの樹脂１５の開口部１５Ａとからなる。
The
以上の構成によって、図１に示すように、全体で見ると一の導体ライン１２が３重の矩形スパイラル形状に配置された平面コイル部１７と、その両端部の電極１４およびその電極接続構造とによって、インダクタが構成されている。電極１４は、両端部の各導体ライン１２から連続する幅広の矩形平面を有し、矩形平面上に電極接続孔部１６が開口している。
With the above configuration, as shown in FIG. 1, when viewed as a whole, the
本実施の形態におけるインダクタは、平面コイル部１７の導体ライン１２の長手方向周囲において、導体ライン１２の下面を除く外周面に磁性体層１３が形成されている。そのため、導体ライン１２の両側面間の離間スペースを絶縁物で埋め込むことによる導体ライン１２の透磁率低下が防止または抑制されている。
In the inductor according to the present embodiment, the
より詳細には、本実施の形態では、平面コイル部１７に導体ライン１２の部分が密集して近接配置されているが、この導電ライン間スペースに磁性体層１３が存在する。したがって、平面コイル部１７における導体ライン部において磁束の相互干渉によって渦電流損失が生じることで相互に磁束を弱める働きを、磁性体層１３の存在によって遮蔽または十分抑制する。その結果、平面コイル部１７における導体ライン１２の実効的な透磁率が高く、磁性体層１３が設けられない場合に比べるとインダクタンス値が向上している。
More specifically, in the present embodiment, the conductor lines 12 are densely arranged close to the
また、この磁性体層１３を設ける場合でも磁性体層１３が薄い被膜状に形成されるため、導体ライン１２のパターン形状を変更しなくてもよく、インダクタンスの配置面積が増加することがない。
さらに、磁性体層１３を設けることは、インダクタ特性が向上する以外にも、外部からの磁界や電界を遮蔽する効果がある。つまり、磁性体層１３がないと外部からの磁界や電界が周波数帯によっては導体ラインに悪影響を及ぼす場合があるが、磁性体層１３の遮蔽効果によって、この外部からのインダクタへの影響及び干渉を防止することができる。
Even when the
Furthermore, providing the
次に、図１および図２に示すインダクタ構造の製法を、図３（Ａ）〜図３（Ｄ）の断面図を参照しつつ説明する。ここでは代表的な製法について説明するが、当該説明は、本発明の製法における個々の具体的形成手法などを限定するものではない。 Next, a method of manufacturing the inductor structure shown in FIGS. 1 and 2 will be described with reference to the cross-sectional views of FIGS. 3 (A) to 3 (D). Here, a representative manufacturing method will be described, but the description does not limit individual specific forming methods in the manufacturing method of the present invention.
図３（Ａ）に示すステップでは、絶縁性基板１１に導体ライン１２を形成する。
形成方法として例を挙げると、絶縁性基板１１上に、例えば銅箔をプレス形成する方法によって、矩形スパイラル形状の導体ライン１２を形成するとよい。
あるいは、ドライフィルムと呼ばれる感光層を銅箔にラミネート工程で貼り付けたものを絶縁性基板１１にさらに貼り付け、この感光層にパターンを形成してから、ウエットエッチング等で銅箔に導体ラインパターンを得る方法でもよい。ドライフィルムの代表的なものとしては、ドライフィルムレジストを用いることができる。
In the step shown in FIG. 3A, the
As an example of the forming method, the
Alternatively, a photosensitive layer called a dry film, which is affixed to a copper foil in a laminating step, is further affixed to the insulating
さらには、メッキ法や通常の半導体プロセスを用いてもよい。
メッキ法では、例えば、薄い銅箔を上記手法（ドライフィルムごと貼り付ける手法）で形成し、ドライフィルムにパターンを形成し、銅箔に電圧を与えてドライフィルムパターン開口から露出する部分に選択的に電界メッキで銅を成長させる。銅箔は、通常の半導体成膜プロセスで形成し、その上にレジストパターンを形成してから電界メッキする方法でもよいし、無電界メッキ法でもよい。
Furthermore, a plating method or a normal semiconductor process may be used.
In the plating method, for example, a thin copper foil is formed by the above-described method (a method of attaching the entire dry film), a pattern is formed on the dry film, and a voltage is applied to the copper foil to selectively expose the portion exposed from the dry film pattern opening. Copper is grown by electroplating. The copper foil may be formed by a normal semiconductor film formation process, and a method of electroplating after forming a resist pattern thereon, or electroless plating may be used.
通常の半導体プロセスでは、スパッタ法等の半導体薄膜プロセスで銅等の導電膜を形成し、レジストパターンを形成してから、ウエットまたはドライのエッチングでレジストパターンを導電膜に転写してもよい。 In a normal semiconductor process, a conductive film such as copper may be formed by a semiconductor thin film process such as sputtering, and a resist pattern may be formed, and then the resist pattern may be transferred to the conductive film by wet or dry etching.
図３（Ｂ）のステップでは、感光性樹脂に磁性体が含有された材料（以下、磁性体含有樹脂１３Ｂ）を、形成した導体ライン１２のパターンを覆うように絶縁性基板１１にコーティングする。コーティングは塗布もしくはスクリーン印刷などを用いることが一般的であるが、磁性体含有樹脂１３Ｂがラミネートされたフィルム材料を用いて、磁性体含有樹脂１３Ｂのみが導体ライン１２を覆って図３（Ｂ）のように残るように転写する方法でもよい。
In the step of FIG. 3B, the insulating
図３（Ｃ）のステップでは、磁性体含有樹脂１３Ｂを、これが導体ライン１２の周囲にのみ残るようにパターンニングする。このとき電極接続孔部１６が形成される部分において、この磁性体含有樹脂１３Ｂに図示のような開口部を形成してもよい。
その後、熱処理（キュア）等によって感光性樹脂を飛ばすと、磁性体層１３が平面コイル部における導体ライン１２の周囲を覆うように形成される。
In the step of FIG. 3C, the magnetic material-containing
Thereafter, when the photosensitive resin is blown off by heat treatment (curing) or the like, the
図３（Ｄ）のステップでは、続けて樹脂１５をコーティングし（または絶縁膜を堆積し）、電極１４の電極接続孔部１６を開口すると、図１および図２に示すインダクタ構造の形成工程が終了する。
その後は、必要に応じて電極接続孔部１６に電極取り出しのための配線等を行って他のデバイスとの接続を行う。
In the step of FIG. 3D, when the
After that, wiring for taking out the electrode is performed in the
＜２．第２の実施の形態＞
図４は、第２の実施形態に関わるインダクタの断面構造である。
図４に図解されたインダクタは、図２と比較すると、導体ライン１２の下面に接して磁性体層１３Ｃが形成されている。これにより、導体ライン１２は、その長手方向の導体中心軸の回りの外周面の全域が、磁性体層１３と磁性体層１３Ｃとによって囲まれている。
そのため、当該構造の導体ライン１２は、インダクタンス値をより効果的にアップさせることに寄与し、より特性がよいインダクタンス構造となっている。
<2. Second Embodiment>
FIG. 4 is a cross-sectional structure of an inductor according to the second embodiment.
The inductor illustrated in FIG. 4 has a
Therefore, the
次に、図４に示すインダクタ構造の製法を、図５（Ａ）〜図５（Ｄ）の断面図を参照しつつ説明する。ここでは代表的な製法について説明するが、当該説明は、本発明の製法における個々の具体的形成手法などを限定するものではない。 Next, a method for manufacturing the inductor structure shown in FIG. 4 will be described with reference to the cross-sectional views of FIGS. 5 (A) to 5 (D). Here, a representative manufacturing method will be described, but the description does not limit individual specific forming methods in the manufacturing method of the present invention.
図５（Ａ）に示すステップでは、絶縁性基板１１の表面部（絶縁層部分）に対し、後で形成される導体ラインの形成領域に、この形成領域より幅広の矩形スパイラル形状の段差（凹部）を形成し、その凹部に埋め込んで磁性体層１３Ｃを形成する。
より詳細には、例えば、光感光性層を前述したドライフィルム（例えばドライフィルムレジスト）、または、通常の半導体フィソグラフィにより形成して、これに露光によりパターンを形成してマスク層を形成する。次に、このマスク層に保護されていない領域の絶縁層をエッチングにより加工して凹部を形成する。この凹部の別の形成手法としては、金型などを使用して熱プレスにより、これを形成してもよい。金型を利用する微細加工技術は、ナノインプリンティング技術として知られているが、例えば、この技術を用いて段差を形成する。ナノインプリンティング技術では、形成するパターン対応した凹凸を有する金型を予め用意して、その金型の凹凸でレジストパターンを形成した後、金型を当てたままレジストを露光し、その後、レジストを現像することでマスク層を形成する。
In the step shown in FIG. 5A, a step (recessed portion) having a rectangular spiral shape wider than the formation region is formed in a formation region of a conductor line to be formed later with respect to the surface portion (insulation layer portion) of the insulating substrate 11. ) And embedded in the recess to form the
More specifically, for example, the photosensitive layer is formed by the above-described dry film (for example, dry film resist) or normal semiconductor physography, and a pattern is formed by exposure to form a mask layer. Next, the insulating layer in a region not protected by the mask layer is processed by etching to form a recess. As another method for forming the recess, it may be formed by hot pressing using a mold or the like. A microfabrication technique using a mold is known as a nanoimprinting technique. For example, a step is formed using this technique. In nano-imprinting technology, a mold having unevenness corresponding to the pattern to be formed is prepared in advance, a resist pattern is formed with the unevenness of the mold, the resist is exposed while the mold is applied, and then the resist is applied. A mask layer is formed by development.
このようにして形成された絶縁性基板１１の表面部の凹部に、例えばスクリーン印刷技術を用いて、磁性体層１３Ｃを埋め込む。先のステップでは、電極を形成する部分にも一回り大きな面積の凹部が形成されているため、このスクリーン印刷によって、その部分に磁性体層１３Ｄが埋め込まれる。
The
その後は、第１の実施の形態と同様な手法を用いて、磁性体層１３を導体ライン１２の表面を覆うように形成し（図５（Ｃ））、樹脂１５を形成した後、電極接続孔部１６を開口すると、図５（Ｄ）のように図４の断面形状を有するインダクタ部が形成される。
る。
その後は、必要に応じて電極接続孔部１６に電極取り出しのための配線等を行って他のデバイスとの接続を行う。
Thereafter, using the same method as in the first embodiment, the
The
After that, wiring for taking out the electrode is performed in the
＜３．第３の実施の形態＞
図６および図７は、第３の実施形態に関わるインダクタ構造の平面図と断面図である。図６は、コイルパターンを含む導体パターンを２層に形成した本実施形態の上層と下層の平面図（上面からの透視平面図）であり、実際には、図６（Ｂ）の下層上に図６（Ａ）の上層が重なって形成される。下層の導体パターンと上層の導体パターンは、図７の断面図に示すように、符号“３１”により示す板材の表面と裏面に形成される。
<3. Third Embodiment>
6 and 7 are a plan view and a cross-sectional view of the inductor structure according to the third embodiment. FIG. 6 is a plan view of the upper layer and the lower layer of this embodiment in which the conductor pattern including the coil pattern is formed in two layers (perspective plan view from the upper surface), and actually, on the lower layer of FIG. The upper layer of FIG. The lower conductor pattern and the upper conductor pattern are formed on the front and back surfaces of the plate indicated by reference numeral “31”, as shown in the cross-sectional view of FIG.
図７で符号“３１”により示す板材は、半導体基板でもよいが、通常、このような構成の２層インダクタは、表裏面を電子部品等の実装面とするような実装基板に対して形成することが望ましい。以下、符号“３１”により示す板材が、ガラスクロス入りで絶縁性および強度が高い実装基板であるとする。 The plate material indicated by reference numeral “31” in FIG. 7 may be a semiconductor substrate. Usually, the two-layer inductor having such a configuration is formed on a mounting substrate whose front and back surfaces are mounting surfaces for electronic components and the like. It is desirable. Hereinafter, it is assumed that the plate material indicated by reference numeral “31” is a mounting substrate having glass cloth and high insulation and strength.
より詳細には、図６（Ａ）に示す上層の導電パターンは、実装基板３１の表面に導体ライン３７を３重巻きとする平面コイル部と２つの電極とが形成されている。そして、導体ライン３７の外周面（実装基板側の下面を除く面）が磁性体層３９Ａで覆われている。このような構成は、例えば第１の実施形態で、導体ライン１２が磁性体層１３により覆われている構成と共通する。
したがって、上層の導体パターンの形成は、第１の実施形態と同様に行うことができる。
More specifically, in the upper conductive pattern shown in FIG. 6A, a planar coil portion having two
Therefore, the upper conductor pattern can be formed in the same manner as in the first embodiment.
図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の上面の導体パターンが形成された側から見たときに、実装基板３１の裏面に形成された下層の導体パターンの構成だけを示す透視図である。
図６（Ｂ）に示す実装基板３１の裏面にも、導体ライン３６を３重巻きとする平面コイル部と２つの電極とが形成されている。そして、導体ライン３６の外周面（実装基板側の下面を除く面）が磁性体層３９Ｂで覆われている。このような構成は、例えば第１の実施形態で、導体ライン１２が磁性体層１３により覆われている構成と共通する。
したがって、上層の導体パターンの形成は、実装基板３１を上下逆にして、裏面を上向きにした状態で行うとすると、第１の実施形態と同様に行うことができる。
FIG. 6B is a perspective view showing only the configuration of the lower conductor pattern formed on the back surface of the mounting
Also on the back surface of the mounting
Therefore, the formation of the upper-layer conductor pattern can be performed in the same manner as in the first embodiment if the mounting
上層の導体パターンのコイル部中央に形成された電極と、下層の導体パターンのコイル部中央に形成された電極とは、実装基板３１の貫通孔３４に埋め込まれた導体（貫通ビア３５）で電気的、機械的に連結されている。そして、上層の導体パターンにおける平面コイルの巻線方向と、下層の導体パターンにおける平面コイルの巻線方向とが逆になっている。この巻線方向を逆とする構成は必須ではない。ただし、実装基板３１を板厚方向両側で挟む上層の導体ライン３７と下層の導体ライン３６とに流れる電流の向きが逆になり磁界の相殺を防いで、高いインダクタンス値を得るためには、このように巻線方向を逆とする構成が望ましい。
The electrode formed at the center of the coil portion of the upper conductor pattern and the electrode formed at the center of the coil portion of the lower conductor pattern are electrically connected by a conductor (through via 35) embedded in the through
図６のように中央の貫通ビア３５で連結された２層のインダクタは、１つのインダクタとして用いられ、その一方端の電極４０と、他方端の電極４１が不図示の他のデバイス等と接続されて用いられる。これにより、片面の１層形成より大きなインダクタンス値をもつインダクタの形成が、１層形成分の占有面積で得られる効果がある。
As shown in FIG. 6, the two-layer inductor connected by the central through via 35 is used as one inductor, and the
以上は、２層のインダクタの例であるが、実装基板３１の一方または双方の面に、多層のインダクタを積層させることで３層以上の高密度実装された大きなインダクタンス値のインダクタを形成することができる。
The above is an example of a two-layer inductor, but by forming a multilayer inductor on one or both surfaces of the mounting
次に、図６および図７に示す２層インダクタの製造方法を、図８（Ａ）〜図８（Ｄ）の断面図を参照しつつ説明する。ここでは代表的な製法について説明するが、当該説明は、本発明の製法における個々の具体的形成手法などを限定するものではない。 Next, a method for manufacturing the two-layer inductor shown in FIGS. 6 and 7 will be described with reference to the cross-sectional views of FIGS. Here, a representative manufacturing method will be described, but the description does not limit individual specific forming methods in the manufacturing method of the present invention.
図８に示す製法では、実装基板３１が２層となって、互いに張り合わされていることを前提とする。
図８（Ａ）では、実装基板３１を構成する一方の基板に、第１の実施形態における導体ライン１２と同様にして、導体ライン３７を形成する。また、実装基板３１を構成する他方の基板に、第１の実施形態における導体ライン１２と同様にして、導体ライン３６を形成する。このこと自体は、既に説明したパターン形成手法が採用できるが、第３の実施形態では、パターン形成の前に中央の連結部分を形成する手法を採用している。
The manufacturing method shown in FIG. 8 is based on the premise that the mounting
In FIG. 8A, a
より詳細に、それぞれ銅箔３３,３２がドライフィルム等を用いて形成されている２つの基板を貼り合わせて、実装基板３１を形成する。
次に、２層の銅箔３２,３３の一方側からドリルを用いて貫通孔３４を形成する。続いて無電解によるＣｕメッキを施し、銅箔３２,３３の導通を得て貫通ビア３５を形成する。
その後、貼り合わせた実装基板３１の片側面（表面）に形成されている銅箔３３を、第１の実施形態と同様な手法、例えばドライフィルムを用いる手法によってパターニングし、導体ライン３７を形成する。同様にして、実装基板３１の他方側面（裏面）に形成されている銅箔３２を、第１の実施形態と同様な手法、例えばドライフィルムを用いる手法によってパターニングし、導体ライン３６を形成する。
More specifically, the mounting
Next, a through
Thereafter, the
図８（Ｂ）のステップでは、磁性体を含有する感光性樹脂（磁性体含有樹脂３８）を、実装基板３１の表裏面にコーティングする。コーティングは塗布もしくはスクリーン印刷などを用いることが一般的であるが磁性体含有樹脂３８がラミネートされた材料を形成する方法でもよい。これにより、磁性体含有樹脂３８によって、表面側の導体ライン３７と裏面側の導体ライン３６が覆われる。
In the step of FIG. 8B, the front and back surfaces of the mounting
図８（Ｃ）のステップでは、導体ライン３６と３７のパターン周囲に磁性体層３９Ａと３９Ｂとなる磁性体含有樹脂３８が残されるように、また、電極取り出しのための開口部が形成されるように、磁性体含有樹脂３８をパターニングする。このときのパターンニングでは、表裏面の位置合わせを行う必要があり、両面マスクアライナーや両面対応のステッパ等を用いる。
その後、熱処理（キュア）によって磁性体含有樹脂３８内の感光性樹脂を飛ばすことで、図８に示す断面構造の２層インダクタが形成される。
In the step of FIG. 8C, the magnetic material-containing
Thereafter, the photosensitive resin in the magnetic substance-containing
図８（Ｄ）のステップでは、第１の実施の形態と同様な手法を用いて、樹脂４２を表裏面に形成した後、それぞれの面で、電極接続孔部（断面には不図示）を開口すると、図８（Ｄ）のように図６の平面形状を有する２層インダクタ部が形成される。
その後は、必要に応じて電極接続孔部に電極取り出しのための配線等を行って他のデバイスとの接続を行う。
In the step of FIG. 8D, after the
After that, if necessary, wiring for taking out the electrode is performed in the electrode connection hole portion to connect with other devices.
＜４．変形例１＞
第１〜第３の実施形態に示す導体ライン１２,３６,３７の平面形状は、インダクタに用いる場合、図示のようにスパイラル型が一般的である。但し、本発明が適用される平面コイル部は、スパイラル型の平面形状に必ずしも限定されない。スパイラル型以外に本発明が適用可能な平面コイル部の形状としては、往復の並行ライン配置のつづら折れ型、つづら折れとスパイラルを組み合わせたつづら折れ−スパイラル複合型でもよい。
<4. Modification 1>
The planar shape of the conductor lines 12, 36, and 37 shown in the first to third embodiments is generally a spiral type as shown in the figure when used for an inductor. However, the planar coil portion to which the present invention is applied is not necessarily limited to the spiral planar shape. Other than the spiral type, the shape of the planar coil portion to which the present invention can be applied may be a zigzag folding type having a reciprocating parallel line arrangement, or a zigzag folding-spiral composite type in which zigzag folding and spiral are combined.
＜５．変形例２＞
上記実施の形態では、導体ライン１２,３６,３７の上面と下面の一方と、両側面との少なくとも３面に磁性体層を接触して設けた。
本発明ではこれに限らず、導体ライン１２,３６,３７の両側面のみに磁性体層を形成してもよい。導体ライン１２,３６,３７の周囲を磁性体層で覆う面積が広ければ広いほど本発明適用の効果は高いが、限定的であるにせよ、導体ライン１２,３６,３７の両側面のみに磁性体層を形成しても効果が得られる。導体ライン１２の部分からの磁界が近接する導体ライン１２,３６,３７の部分で渦電流を発生させることを防止するには、最低でも、その両者が最も近接する両側面に磁性体層を設けておけば、上記渦電流の発生はある程度防げるからである。
<5. Modification 2>
In the above embodiment, the magnetic layer is provided in contact with at least three surfaces of the conductor lines 12, 36, 37, one of the upper surface and the lower surface, and both side surfaces.
The present invention is not limited to this, and the magnetic layer may be formed only on both side surfaces of the conductor lines 12, 36, and 37. The larger the area covered with the magnetic layer around the conductor lines 12, 36, 37, the higher the effect of applying the present invention. However, although limited, it is magnetic only on both sides of the conductor lines 12, 36, 37. The effect can be obtained even if the body layer is formed. In order to prevent eddy currents from being generated in the portions of the conductor lines 12, 36, and 37 where the magnetic field from the portion of the
＜６．変形例３＞
上記実施の形態の説明では、平面コイル部を有するインダクタを代表させたが、本発明の適用範囲は広く、例えば平面アンテナの平面コイル部（アンテナ基部を除くアンテナ線部分）に、磁性体層を形成してもよい。アンテナの場合、非接触で情報のやり取りを行うＩＣカード等に内蔵される平面アンテナにおいて本発明の適用が有用である。かかる用途の平面アンテナは、その平面コイル部の導体ラインの平面形状が、２重以上のスパイラル型以外に、１重のループ型でもよい。
<6. Modification 3>
In the description of the above embodiment, an inductor having a planar coil portion has been represented. However, the scope of application of the present invention is wide. For example, a magnetic layer is provided on a planar coil portion (antenna line portion excluding an antenna base) of a planar antenna. It may be formed. In the case of an antenna, the application of the present invention is useful for a planar antenna built in an IC card or the like that exchanges information without contact. In the planar antenna for such use, the planar shape of the conductor line of the planar coil portion may be a single loop type in addition to a double or more spiral type.
例えばＩＣカード用途の場合、リーダライタと呼ばれる装置に近接させた非接触状態で情報のやり取りを行う。このとき、リーダライタ側のアンテナから電磁波が放射されると、放射された電磁波（誘導電磁界）による誘導結合によって記憶媒体（ＩＣカード等）のアンテナとリーダライタのアンテナとが電気的、磁気的に結合する。この状態で情報のほか電力の受給も可能である。 For example, in the case of an IC card application, information is exchanged in a non-contact state close to a device called a reader / writer. At this time, when electromagnetic waves are radiated from the antenna on the reader / writer side, the antenna of the storage medium (IC card or the like) and the antenna of the reader / writer are electrically and magnetically coupled by inductive coupling by the radiated electromagnetic waves (inductive electromagnetic field). To join. In this state, power can be received in addition to information.
ところが、記憶媒体やリーダライタが実装される機器の筐体が金属製である場合、あるいは、機器の内部や筐体等に金属製の部材があると、金属に到達した電磁波で金属内に渦電流が発生する。このとき金属の存在により逆相の磁界が発生し、データ伝送のための磁界を、当該逆相の磁界で一部打ち消すため、通信に必要な電磁界強度が低下する。 However, if the housing of the device on which the storage medium or the reader / writer is mounted is made of metal, or if there is a metal member inside the device or the housing, vortices are generated in the metal by electromagnetic waves that reach the metal. Electric current is generated. At this time, a magnetic field having a reverse phase is generated due to the presence of the metal, and the magnetic field for data transmission is partially canceled by the magnetic field having the reverse phase, so that the electromagnetic field strength necessary for communication is reduced.
その対策として、通常、記録媒体内のアンテナに対して、そのリーダライタと対向させる面とは反対側の面に近接させて、磁性体シートが貼られることがある。これにより金属部に到達する電磁波を抑制し、通信のための電磁界を減衰させる逆相の電磁界が金属の影響で発生することを有効に防止または軽減できる。 As a countermeasure, a magnetic sheet is usually attached to the antenna in the recording medium in proximity to the surface opposite to the surface facing the reader / writer. Accordingly, it is possible to effectively prevent or reduce the occurrence of a negative phase electromagnetic field that suppresses electromagnetic waves reaching the metal part and attenuates the electromagnetic field for communication.
但し、厳密な議論をすると、アンテナの場合も、その導体ラインが近接すると、導体ラインに発生する渦電流によって、電磁界の放射効率が多少なりとも低下している。このことは、導体ラインが離れたループアンテナでは問題となることは通常ないが、ループアンテナでも根元部分で導体ラインが近接する箇所をもつ場合もある。また、スパイラル状に導体ラインが巻かれていると、導体ラインが近接するアンテナ部分の割合が大きいため、上記渦電流による電磁界の放射効率低下が比較的大きなものとなる。
本発明を適用して、この近接するアンテナのライン部分を磁性体で覆うと、電磁界の放射効率低下が多少なりとも抑制されるという効果が得られる。
However, strictly speaking, even in the case of an antenna, when the conductor line is close, the radiation efficiency of the electromagnetic field is somewhat reduced due to the eddy current generated in the conductor line. This is not usually a problem with loop antennas with separated conductor lines, but even with loop antennas, there may be portions where the conductor lines are close at the root. In addition, when the conductor line is wound in a spiral shape, the ratio of the antenna portion in which the conductor line is close is large, so that the radiation efficiency reduction of the electromagnetic field due to the eddy current becomes relatively large.
When the present invention is applied and the line portion of the adjacent antenna is covered with a magnetic material, an effect of suppressing a decrease in the radiation efficiency of the electromagnetic field is obtained.
なお、インダクタや平面アンテナに限らず、電源部におけるトランスコイルにおいてもコイルが平面パターンで形成される場合もある。そのような場合も平面コイル部を形成する導体ラインの必要な面を磁性体層で覆うことがトランスコイルの電磁結合効率を高めることに寄与し得る。 In addition to the inductor and the planar antenna, the coil may be formed in a planar pattern not only in the transformer coil in the power supply unit. In such a case, covering the necessary surface of the conductor line forming the planar coil portion with the magnetic layer can contribute to increasing the electromagnetic coupling efficiency of the transformer coil.
以上の第１〜第３の実施形態、並びに、変形例１〜３によれば、導体ラインが形成された基板に磁性体粉末が含有される感光性樹脂を塗布もしくは印刷する。そして、コイルの部分だけパターン化するために露光、現像処理を行なうことでコイルパターンにだけ磁性体を形成することができる。磁性体による効果でコイル近傍だけに磁束が集中し、配線間の損失を抑えることでＬ値、Ｑ値を向上させることができる。 According to the first to third embodiments and the first to third modifications, the photosensitive resin containing the magnetic powder is applied or printed on the substrate on which the conductor lines are formed. Then, a magnetic material can be formed only on the coil pattern by performing exposure and development processes to pattern only the coil portion. Magnetic flux concentrates only in the vicinity of the coil due to the effect of the magnetic material, and the L value and Q value can be improved by suppressing the loss between the wires.
特に、コイルパターン領域にだけ磁性体を形成することで電流が流れる領域を分割し、コイル近傍だけに磁束が集中し、配線間の損失を抑えることでＬ値、Ｑ値を劣化させることなく、また、逆に向上させてインダクタを形成することができる。
また、インダクタ特性以外にも外部からの磁界や電界が周波数帯によっては磁性体によって防止され、インダクタへの影響及び干渉を防止する効果もある。
In particular, the magnetic current is formed only in the coil pattern region to divide the region where current flows, the magnetic flux is concentrated only in the vicinity of the coil, and the L value and Q value are not deteriorated by suppressing the loss between the wirings. On the contrary, the inductor can be formed by improving.
In addition to the inductor characteristics, an external magnetic field or electric field is prevented by a magnetic material depending on the frequency band, and there is an effect of preventing influence and interference on the inductor.
なお、このような効果が得られる磁性体層の磁性材料は、以下の群から選択される材料が望ましい。この材料群には、ＣｏＦｅ系軟磁性合金、Ｆｅ系軟磁性合金、Ｃｏ系軟磁性合金、ＮｉＦｅ系軟磁性合金、Ｂａ系フェライト、ＭｎＺｎ系フェライト、ＮｉＺｎ系フェライト、ＮｉＺｎＣｕ系フェライトを含む。 Note that the magnetic material of the magnetic layer that can obtain such an effect is preferably a material selected from the following group. This material group includes CoFe-based soft magnetic alloys, Fe-based soft magnetic alloys, Co-based soft magnetic alloys, NiFe-based soft magnetic alloys, Ba-based ferrites, MnZn-based ferrites, NiZn-based ferrites, and NiZnCu-based ferrites.
１１・・・絶縁性基板、１２,３６,３７・・・導体ライン、１３,１３Ｃ,３９Ａ,３９Ｂ・・・磁性体層、１３Ａ・・・開口部、１４,４０,４１・・・電極、１５,４２・・・樹脂、１５Ａ・・・開口部、１６・・・電極接続孔部、１７・・・平面コイル部、１６・・・電極接続孔部、３１・・・実装基板、３４・・・貫通孔、３５・・・貫通ビア。
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記平面コイル部の前記導体ラインに磁性体層が設けられ、
前記磁性体層は、前記導体ラインの長手方向周囲の外周面のうち、少なくとも、前記導体ラインの側面の一部であって互いに近接する２つの側面部それぞれに接して形成されている
電気磁気素子。 A planar coil portion having a planar shape that is curved or bent so that at least one conductor line having a flat bottom surface is adjacent to each other on the side surfaces;
A magnetic layer is provided on the conductor line of the planar coil portion;
The magnetic layer is formed in contact with at least two side surfaces that are part of the side surface of the conductor line and are close to each other, of the outer circumferential surface around the longitudinal direction of the conductor line. .
請求項１に記載の電気磁気素子。 The electromagnetic element according to claim 1, wherein the magnetic layer is formed in contact with at least three sides of an outer peripheral surface around the longitudinal direction of the conductor line, that is, both side surfaces and an upper surface or a lower surface.
請求項２に記載の電気磁気素子。 The conductor line is formed on the insulating surface of the support substrate, and at least an outer peripheral surface portion of the outer peripheral surface around the longitudinal direction of the conductor line except the surface on the insulating surface side of the support substrate is the magnetic layer. The electromagnetic element according to claim 2, wherein the electromagnetic element is coated.
請求項３に記載の電気磁気素子。 The electromagnetic element according to claim 3, wherein the magnetic layer is formed in contact with the entire region of the outer peripheral surface of the conductor line.
請求項３に記載の電気磁気素子。 The magnetic material of the magnetic layer is any one of CoFe-based soft magnetic alloy, Fe-based soft magnetic alloy, Co-based soft magnetic alloy, NiFe-based soft magnetic alloy, Ba-based ferrite, MnZn-based ferrite, NiZn-based ferrite, and NiZnCu-based ferrite. The electromagnetic element according to claim 3.
請求項３に記載の電気磁気素子。 The electro-magnetic element according to claim 3, wherein the support substrate is a semiconductor substrate having an insulating layer as a formation surface of the conductor line, and the planar coil portion is included as an inductor in a circuit integrated on the semiconductor substrate. .
請求項３に記載の電気磁気素子。 The electromagnetic device according to claim 3, wherein the support substrate is a printed wiring board on which electronic components are mounted, and the planar coil portion is included as an inductor in a circuit formed on the printed wiring board.
請求項３に記載の電気磁気素子。 The support substrate is an interposer of a multilayer wiring board that mounts electronic components inside or on the surface, and the planar coil part is a two-layer inductor formed on each of the upper and lower surfaces with the mounting board interposed therebetween. The electromagnetic element as described.
請求項８に記載の電気磁気素子。 9. The two planar coil portions constituting the two-layer inductor are electrically connected to each other through two connection portions formed by extending the respective conductor lines and forming a wide width. Electromagnetic element.
請求項１に記載の電気磁気素子。 The magnetic material of the magnetic layer is any one of CoFe-based soft magnetic alloy, Fe-based soft magnetic alloy, Co-based soft magnetic alloy, NiFe-based soft magnetic alloy, Ba-based ferrite, MnZn-based ferrite, NiZn-based ferrite, and NiZnCu-based ferrite. The electromagnetic element according to claim 1.
前記導体パターンを覆うように、磁性体を含有する感光性樹脂を形成するステップと、
前記磁性体を含有する感光性樹脂をパターニングして、前記導体パターンの表面のうち、少なくとも、前記導体ラインの側面の一部であって導体ラインの離間スペースで互いに近接する２つの側面部それぞれに残すステップと、
パターニング後の前記磁性体を含有する感光性樹脂から感光性樹脂を取り除く処理を行うことにより、前記２つの側面部を含む前記導体パターンの箇所に接して磁性体層を形成するステップと、
を含む電気磁気素子の製造方法。 When forming an electro-magnetic element having a planar coil portion having a planar shape that is curved or bent so that at least one conductor line having a flat bottom surface is close to each other, the planar shape is formed on a substrate having an insulating surface. Forming a conductor pattern including a planar coil portion of
Forming a photosensitive resin containing a magnetic material so as to cover the conductor pattern;
By patterning the photosensitive resin containing the magnetic material, at least two side surface portions of the surface of the conductor pattern that are part of the side surface of the conductor line and that are close to each other in the space of the conductor line. A step to leave,
Performing a process of removing the photosensitive resin from the photosensitive resin containing the magnetic body after patterning, thereby forming a magnetic layer in contact with the conductor pattern including the two side surfaces; and
The manufacturing method of the electromagnetic element containing this.
請求項１１に記載の電気磁気素子の製造方法。 As the magnetic material of the magnetic layer, any of CoFe-based soft magnetic alloy, Fe-based soft magnetic alloy, Co-based soft magnetic alloy, NiFe-based soft magnetic alloy, Ba-based ferrite, MnZn-based ferrite, NiZn-based ferrite, and NiZnCu-based ferrite The method for manufacturing an electromagnetic element according to claim 11.
前記磁性体の上に、前記平面形状の平面コイル部を含む導体パターンを形成するステップと、
前記導体パターンを覆うように、磁性体を含有する感光性樹脂を形成するステップと、
前記磁性体を含有する感光性樹脂をパターニングして、前記導体パターンの表面のうち、少なくとも、前記導体ラインの長手方向の外周面を、前記磁性体と、前記磁性体を含有する感光性樹脂とで覆うステップと、
前記磁性体を含有する感光性樹脂から感光性樹脂を取り除く処理を行うことにより、前記導体ラインの長手方向の外周面に接して磁性体層を形成するステップと、
を含む電気磁気素子の製造方法。 At the time of forming an electromagnetic element having a planar coil portion having a planar shape that is curved or bent so that at least one conductor line having a flat bottom surface is adjacent to each other, the insulating surface of the substrate having an insulating surface. And forming a magnetic material in a predetermined pattern;
Forming a conductor pattern including the planar coil portion of the planar shape on the magnetic body;
Forming a photosensitive resin containing a magnetic material so as to cover the conductor pattern;
The photosensitive resin containing the magnetic material is patterned, and at least the outer circumferential surface of the conductor line in the longitudinal direction of the surface of the conductor pattern, the magnetic material, and the photosensitive resin containing the magnetic material, The step of covering with,
Forming a magnetic layer in contact with the outer peripheral surface in the longitudinal direction of the conductor line by performing a process of removing the photosensitive resin from the photosensitive resin containing the magnetic material;
The manufacturing method of the electromagnetic element containing this.
請求項１３に記載の電気磁気素子の製造方法。 As the magnetic material of the magnetic layer, any of CoFe-based soft magnetic alloy, Fe-based soft magnetic alloy, Co-based soft magnetic alloy, NiFe-based soft magnetic alloy, Ba-based ferrite, MnZn-based ferrite, NiZn-based ferrite, and NiZnCu-based ferrite The method of manufacturing an electromagnetic element according to claim 13.
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