JP2014116457A - インダクタの製造方法、インダクタ、および複合回路素子 - Google Patents

Abstract

【課題】高い定格電流値を有する薄型のインダクタの大量生産を可能とする。
【解決手段】インダクタ１は、第１の層１０と、第２の層２０と、第３の３０とを備える。第１の層１０は、フェライト焼結体１１を含む。第２の層２０は、第１の層１０上に形成され、コイル２２、および金属磁性体と熱硬化性樹脂のコンポジット材料がスクリーン印刷によってコイル２２の巻線間に充填された保護層２３を含む。第３の層３０は、フェライト焼結体３１を含み、第２の層３０に接着される。
【選択図】図４

Description

本発明は、磁性体基板上に導電性材料からなる巻線パターン（コイル）が形成された構成を備えるインダクタに関する。また本発明は、当該インダクタの製造方法、および当該インダクタが半導体素子と一体化された複合回路素子に関する。

この種のインダクタとして、一対の磁性体基板により磁性体粉と熱硬化性樹脂からなるコンポジット磁性体が挟持され、当該コンポジット磁性体中にコイルが埋め込まれた構成を有するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなインダクタを製造するには、先ず未硬化状態のコンポジット磁性体シートでコイルを挟持したものを、さらに一対の磁性体基板で挟持する。この積層物を加熱および加圧することにより、コンポジット磁性体が巻線間に充填されるとともに硬化する。

特開２００１−１７６７２８号公報

インダクタが用いられる電子機器の小型化に伴い、高い定格電流値を有しつつ積層方向の寸法が０．５ｍｍ以下となるような薄型のインダクタが求められている。上記の製造方法は、一対のコンポジット磁性体シートでコイルを挟持する工程が必須であるため、積層方向の寸法縮小すなわち薄型化が困難であるとともに、大量生産に不向きである。

よって本発明は、高い定格電流値を有する薄型のインダクタの大量生産を可能とする技術を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明がとりうる第１の態様は、インダクタの製造方法であって、
フェライト焼結体を含む第１の層上に、少なくとも１つのコイルを形成する工程と、
スクリーン印刷によって、前記少なくとも１つのコイルの巻線間に金属磁性体および熱硬化性樹脂のコンポジット材料を充填して第２の層を形成する工程と、
フェライト焼結体を含む第３の層を、前記第２の層に接着する工程とを備える。

このような方法によれば、コイルの巻線間に金属磁性体および熱硬化性樹脂のコンポジット材料を充填することによって磁気飽和が生じにくくなり、定格電流値を高めることができる。また充填処理はスクリーン印刷によって行なわれることから、第２の層を非常に薄く形成することができる。さらに大量のコイルに対して一括して充填処理を行なうことができるため、大量生産に適している。

前記第２の層を熱硬化させた後に、金属磁性体を含む接着剤で前記第３の層を前記第２の層に接着する方法としてもよい。あるいは、前記第３の層を前記第２の層に接触させた後に、前記第２の層の熱硬化を行なうことにより、前記第３の層を前記第２の層に接着する方法としてもよい。

前者の場合、第３の層の第２の層に対する高い接着強度を確保することができる。後者の場合、第２の層に含まれるコイルと第３の層に含まれるフェライト焼結体との密着性が高まるため、インダクタンスを向上させることができる。また接着層が不要であることから、インダクタのさらなる薄型化が可能となる。

前記第１の層の前記フェライト焼結体上に巻線パターンを電解めっきで形成することにより、前記少なくとも１つのコイルが形成される方法としてもよい。あるいは、前記少なくとも１つのコイルは、前記第１の層の前記フェライト焼結体に金属箔を接着し、前記金属箔上に巻線パターンに対応する形状のレジストを印刷し、エッチングにより前記レジストに覆われていない前記金属箔を除去し、前記レジストを除去することにより形成される方法としてもよい。

前者の場合、第２の層に含まれるコイルと第１の層に含まれるフェライト焼結体との密着性が高まるため、インダクタンスを向上させることができる。また接着層が不要であることから、インダクタのさらなる薄型化が可能となる。後者の場合、比較的安価なプロセスによりコイルを形成することができ、製造コストの抑制に寄与する。またコイルを金属箔によって形成していることから、インダクタのさらなる薄型化が可能となる。

前記第１の層上に複数のコイルを形成し、前記第３の層を前記第２の層に接着した後に、切断により前記複数のコイル同士を分離することにより、それぞれが少なくとも１つのコイルを含む複数のインダクタを得る方法としてもよい。この方法は、インダクタの大量生産に適している。

このような方法により製造されたインダクタは、高い定格電流値を有しつつも、積層方向の寸法を０．５ｍｍ以下に抑える薄型化が可能である。したがって、上記の目的を達成するために、本発明がとりうる第２の態様は、インダクタであって、
フェライト焼結体を含む第１の層と、
コイル、および金属磁性体と熱硬化性樹脂のコンポジット材料がスクリーン印刷によって当該コイルの巻線間に充填された保護層を含み、前記第１の層上に形成された第２の層と、
前記第２の層に接着されたフェライト焼結体を含む第３の層とを備える。

電子機器の小型化に伴い、搭載される複合回路素子への小型化の要求も高まっている。上記のインダクタは、高い定格電流値を有しつつも薄型化が可能であるため、複合回路素子が小型化されて、当該要求に応えることができる。したがって、上記の目的を達成するために、本発明がとりうる第３の態様は、複合回路素子であって、
第１電極を有する半導体素子と、
前記半導体素子と一体化されたインダクタとを備え、
前記インダクタは、
フェライト焼結体を含む第１の層と、
コイル、および金属磁性体と熱硬化性樹脂のコンポジット材料がスクリーン印刷によって当該コイルの巻線間に充填された保護層を含み、前記第１の層上に形成された第２の層と、
前記第２の層に接着されたフェライト焼結体を含む第３の層と、
前記第１の層における前記第２の層が形成されている側とは反対側に設けられ、前記コイルおよび前記第１電極と電気的に接続された第２電極とを備える。

また上記の目的を達成するために、本発明がとりうる第４の態様は、インダクタの製造方法であって、
フェライト焼結体を含む第１の層上に、第１コイルを形成する工程と、
スクリーン印刷によって、前記第１コイルの巻線間に金属磁性体および熱硬化性樹脂のコンポジット材料を充填して第２の層を形成する工程と、
フェライト焼結体を含む第３の層上に、第２コイルを形成する工程と、
スクリーン印刷によって、前記第２コイルの巻線間に金属磁性体および熱硬化性樹脂のコンポジット材料を充填して第４の層を形成する工程と、
熱硬化させた前記第２の層と前記第４の層とを接着し、前記第１コイルと前記第２コイルを電気的に接続する工程とを備える。

このような方法によれば、第１の態様について説明したものと同様の効果に加え、第２の層および第４の層における単位面積当たりのコイルの巻き数を減ずることができる。例えば、第１コイルと第２コイルの巻き数を半分にしても、両者が電気的に接続されることにより、全体としてのコイルの巻き数を維持することができる。コイルの巻き密度を低くすることができるため、コア部分の面積を大きく確保してインダクタンスを向上させることができる。またコイルの線径（断面積）を大きくすることができるため、コイルを流れる電流に対する抵抗が下がり、発熱を抑制することができる。

第２の態様と同様にして、上記の目的を達成するために、本発明がとりうる第５の態様は、インダクタであって、
フェライト焼結体を含む第１の層と、
第１コイル、および金属磁性体と熱硬化性樹脂のコンポジット材料がスクリーン印刷によって当該第１コイルの巻線間に充填された保護層を含み、前記第１の層上に形成された第２の層と、
フェライト焼結体を含む第３の層と、
第２コイル、および金属磁性体と熱硬化性樹脂のコンポジット材料がスクリーン印刷によって当該第２コイルの巻線間に充填された保護層を含み、前記第３の層上に形成された第４の層とを備え、
前記第２の層と前記第４の層が接着されるとともに、前記第２の層のコイルと前記第４の層のコイルが電気的に接続されている。

また第３の態様と同様にして、上記の目的を達成するために、本発明がとりうる第６の態様は、複合回路素子であって、
第１電極を有する半導体素子と、
前記半導体素子と一体化されたインダクタとを備え、
前記インダクタは、
フェライト焼結体を含む第１の層と、
第１コイル、および金属磁性体と熱硬化性樹脂のコンポジット材料がスクリーン印刷によって当該第１コイルの巻線間に充填された保護層を含み、前記第１の層上に形成された第２の層と、
フェライト焼結体を含む第３の層と、
第２コイル、および金属磁性体と熱硬化性樹脂のコンポジット材料がスクリーン印刷によって当該第２コイルの巻線間に充填された保護層を含み、前記第３の層上に形成された第４の層と、
前記第１の層における前記第２の層が形成されている側とは反対側に設けられ、前記コイルおよび前記第１電極と電気的に接続された第２電極とを備え、
前記第２の層と前記第４の層が接着されるとともに、前記第２の層のコイルと前記第４の層のコイルが電気的に接続されている。

本発明によれば、高い定格電流値を有する薄型のインダクタの大量生産を可能とすることができる。

本発明の第１の実施形態に係るインダクタの構成を示す斜視図である。 図１のインダクタの製造方法を示す図である。 図１のインダクタの製造方法を示す図である。 図１のインダクタの製造方法を示す図である。 図１に示すインダクタを複数個同時に製造する方法を示す図である。 図１に示すインダクタの直流重畳特性を示すグラフである。 図１に示すインダクタを備える複合回路素子の構成を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係るインダクタの構成を示す断面図である。 本発明の第３の実施形態に係るインダクタの構成を示す断面図である。

添付の図面を参照しつつ、本発明の実施形態について以下詳細に説明する。なお以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。

図１の（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係るインダクタ１を上方から見た外観を示す斜視図である。インダクタ１は、下基板１０、コイル形成層２０、および上基板３０を備えている。それぞれ矩形板状を呈する下基板１０と上基板３０の間にコイル形成層２０が形成されている。下基板１０、コイル形成層２０、および上基板３０は、それぞれ本発明の第１の層、第２の層、および第３の層に対応している。

図１の（ｂ）は、上記のインダクタ１を下方から見た外観を示す斜視図である。下基板１０の下面１０ｂには、銅箔からなる電極パターン１６ａ、１６ｂが形成されている。

図１の（ｃ）は、上記のインダクタ１から上基板３０を取り除き、コイル形成層２０を露出させた状態を示している。下基板１０の上面１０ａには、金属箔としての銅箔からなるコイル２２が形成されている。巻線パターンの両端は端子２２ａ、２２ｂとされ、それぞれ電極パターン１６ａ、１６ｂと電気的に接続されている。

コイル２２は、保護層２３に覆われている。保護層２３は、金属磁性体としての磁性金属粉と、熱硬化性樹脂とを含むコンポジット材料が熱硬化されたものである。コンポジット材料は、コイル２２の巻線間に充填されている。

次に図２から図４を参照しつつ、上記のインダクタ１の製造方法を説明する。

先ず図２の（ａ）から（ｃ）に示すように、磁性体としてのフェライト焼結体１１の上面１１ａと下面１１ｂにそれぞれ銅箔１２ａ、１２ｂが接着される。接着は、磁性金属粉を含む接着剤により行なわれる。図２の（ｂ）は、図２の（ａ）と（ｃ）における線IIB−IIBに沿う断面を示している。符号１３ａ、１３ｂは、それぞれ銅箔１２ａ、１２ｂとフェライト焼結体１１との間に形成された接着層を示している。

次に、図２の（ｄ）から（ｆ）に示すように、周知の方法で挿通孔１４が形成される。図２の（ｅ）は、図２の（ｄ）と（ｆ）における線IIE−IIEに沿う断面を示している。挿通孔１４は、フェライト焼結体１１、銅箔１２ａ、１２ｂ、および接着層１３ａ、１３ｂの積層方向に沿って延び、これらを貫通するように形成される。

次に、図２の（ｇ）から（ｉ）に示すように、周知の方法で挿通孔１４に銅ペースト１５が充填される。図２の（ｈ）は、図２の（ｇ）と（ｉ）における線IIH−IIHに沿う断面を示している。この工程により、銅箔１２ａ、１２ｂが電気的に接続される。

次に、図３の（ａ）から（ｃ）に示すように、銅箔１２ａ上にコイルの巻線パターンに対応する形状のレジスト２１ａが形成され、銅箔１２ｂ上に電極パターン１６ａ、１６ｂに対応する形状のレジスト２１ｂが形成される。図３の（ｂ）は、図３の（ａ）と（ｃ）における線IIIB−IIIBに沿う断面を示している。レジスト２１ａ、２１ｂは、それぞれ印刷により形成される。

次に、図３の（ｄ）から（ｆ）に示すように、周知の方法で銅箔１２ａ、１２ｂのエッチングが行なわれる。図３の（ｅ）は、図３の（ｄ）と（ｆ）における線IIIE−IIIEに沿う断面を示している。レジスト２１ａ、２１ｂが形成された箇所を除いて銅箔１２ａ、１２ｂが除去され、当該部分において接着層１３ａ、１３ｂが露出する。

次に、図３の（ｇ）から（ｉ）に示すように、レジスト２１ａ、２１ｂが除去される。図３の（ｈ）は、図３の（ｇ）と（ｉ）における線IIIH−IIIHに沿う断面を示している。この工程により、フェライト焼結体１１を含む下基板１０が得られる。

接着層１３ａの上面は、下基板１０の上面１０ａとなる。当該上面１０ａ上には、レジスト２１ａの除去により、所定の巻線パターン形状を有するコイル２２が形成される。接着層１３ｂの下面は、下基板１０の下面１０ｂとなる。当該下面１０ｂ上には、レジスト２１ｂの除去により、所定の形状を有する電極パターン１６ａ、１６ｂが形成される。コイルの端子２２ａ、２２ｂは、それぞれ銅ペースト１５を介して電極パターン１６ａ、１６ｂと電気的に接続される。

次に、図４の（ａ）から（ｃ）に示すように、コイル２２を覆う保護層２３が形成される。具体的には、上述のコンポジット材料がスクリーン印刷によりコイルを覆うように塗布され、コイル２２の巻線間に充填される。続いて当該コンポジット材料が熱硬化処理に供され、コイル２２および保護層２３を含むコイル形成層２０が得られる。図４の（ｂ）は、図４の（ａ）と（ｃ）における線IVB−IVBに沿う断面を示している。

次に、図４の（ｄ）から（ｆ）に示すように、上基板３０がコイル形成層２０に接着される。上基板３０は、フェライト焼結体３１上に接着層３２が形成されたものである。接着層３２は、磁性金属粉を含む接着剤である。図４の（ｅ）は、図４の（ｄ）と（ｆ）における線IVE−IVEに沿う断面を示している。

以上の工程により、フェライト焼結体１１を含む下基板１０と、コイル２２および保護層２３を含むコイル形成層２０と、フェライト焼結体３１を含む上基板３０とを備えるインダクタ１が得られる。コイル形成層２０は下基板１０上に形成されており、上基板３０は、コイル形成層２０に接着されている。保護層２３は、金属磁性体と熱硬化性樹脂のコンポジット材料が、スクリーン印刷によってコイル２２の巻線間に充填されることにより形成されている。

次に図５を参照しつつ、上記の構成を有する複数個のインダクタ１を得るための方法を説明する。

先ず図２の（ａ）から（ｃ）を参照して説明した工程により、必要個数のコイル２２を形成可能な面積を有するフェライト焼結体１１に銅箔１２ａ、１２ｂが接着される。続いて図２の（ｄ）から（ｆ）を参照して説明した工程により、必要個数のコイル２２の端子２２ａ、２２ｂの数に対応する個数の挿通孔１４が形成される。続いて図２の（ｇ）から（ｉ）を参照して説明した工程により、当該挿通孔１４に銅ペースト１５が充填される。

次に図３の（ａ）から（ｃ）を参照して説明した工程により、必要個数のコイル２２の数だけ、銅箔１２ａ上に巻線パターンに対応する形状のレジスト２１ａが形成され、銅箔１２ｂ上に電極パターン１６ａ、１６ｂに対応する形状のレジスト２１ｂが形成される。続いて図３の（ｄ）から（ｆ）を参照して説明した工程により、レジスト２１ａ、２１ｂが形成された箇所を除いて銅箔１２ａ、１２ｂがエッチング除去される。続いて図３の（ｇ）から（ｉ）を参照して説明した工程により、レジスト２１ａ、２１ｂが除去される。

次に、図４の（ａ）から（ｃ）を参照して説明した工程により、下基板１０上に形成された必要個数のコイル２２の全てを覆うように、上述のコンポジット材料がスクリーン印刷によって塗布される。続いて当該コンポジット材料が熱硬化処理に供され、コイル形成層２０が形成される。

次に、図４の（ｄ）から（ｆ）を参照して説明した工程により、形成されたコイル２２の全てを覆うことが可能な面積を有する上基板３０がコイル形成層２０に接着される。続いて図５に示す一点鎖線に沿って周知の方法で切断がなされることにより、コイル２２同士が分離される。これにより、それぞれが少なくとも１つのコイル２２を有する複数個のインダクタ１を一度に得ることができる。

図６は、上記の製造方法により得られたインダクタ１の直流重畳特性の測定結果を示すグラフである。比較例として、フェライト粉と樹脂のコンポジット材料をコイルの保護層に用いた従来のインダクタの特性を併記する。

インダクタは、コイルに流す電流を大きくするほど、磁気飽和によりインダクタンスが低下していく。グラフ中に示す破線は、初期インダクタンスが３０％低下した値を示しており、当該値に至る電流値が定格電流とされる。すなわちインダクタンスが低下しにくい特性を有するインダクタには、より多くの電流を流すことができる。

図６に示す測定結果より、本実施形態に係るインダクタ１は、比較例に係るインダクタよりも磁気飽和が生じにくい特性を有していることが判る。インダクタ１の初期インダクタンスが３０％低下する電流値は、比較例に係るインダクタの１．５倍に達している。コイル２２の保護層に磁性金属粉と熱可塑性樹脂のコンポジット材料を用いることにより、定格電流の大幅な向上が得られたことが判る。

また本実施形態においては、スクリーン印刷によってコンポジット材料をコイル２２の巻線間に充填することにより保護層２３を形成しているため、コイル形成層２０を非常に薄く形成することができる。したがって上記のような高い定格電流値を有していながらも、積層方向の寸法が０．５ｍｍ以下となるような薄型のインダクタを得ることができる。さらにコイル２２自体も銅箔により形成されているため、インダクタの薄型化に寄与している。

またコンポジット材料をコイル２２の巻線間に充填するにあたり、スクリーン印刷を用いているため、図５を参照して説明したように、大量のコイル２２に対して一括して保護層２３を形成することができるため、大量生産に適している。

本実施形態に係るインダクタ１は、スイッチング電源やＤＣ／ＤＣコンバータ等のエネルギーを変換する回路の一部に用いられうる。具体的には、図７の（ａ）に示すように、スイッチング機能や電圧変換機能を有する半導体素子６０とインダクタ１が一体化されて、複合回路素子１００を構成する。図７の（ｂ）は、半導体素子６０とインダクタ１が分離された状態を示す斜視図である。

半導体素子６０には、その上面６０ａから側面６０ｂにかけて延びるように、本発明の第１電極としての接点電極６０ｃ、６０ｄが設けられている。これらは銀ペーストの塗布および焼付けにより形成されうる。一方、図１の（ｂ）に示したように、インダクタ１の下基板１０の下面１０ｂ、すなわちコイル形成層２０が形成されている側とは反対側には、本発明の第２電極としての電極パターン１６ａ、１６ｂが設けられている。半導体素子６０とインダクタ１の一体化は、接点電極６０ｂ、６０ｃが、それぞれ電極パターン１６ａ、１６ｂと電気的に接続されるように行なわれる。

複合回路素子１００は、半導体素子６０の下面に設けられた各種端子（図示せず）を回路基板（図示せず）に設けられた接点端子と電気的に接続することにより、当該回路基板上に実装される。半導体素子６０の側面に設けられた接点電極６０ｃ、６０ｄを回路基板上に形成された配線パターンにはんだ付けすることにより、インダクタ１と回路基板上に形成された回路との電気的接続がなされる。接点電極６０ｃ、６０ｄを半導体素子の下面まで延ばし、上記各種端子とともに回路との電気的接続がなされる構成としてもよい。

電子機器の小型化に伴い、搭載される複合回路素子への小型化の要求も高まっている。上述のように本実施形態に係るインダクタ１は、高い定格電流値を有しつつも薄型化が可能であるため、複合回路素子１００が小型化されて、当該要求に応えることができる。

次に図８を参照しつつ、本発明の第２の実施形態に係るインダクタ１Ａについて説明する。インダクタ１Ａは、第１の層としての下基板１０Ａおよび第３の層としての上基板３０Ａが接着層１３ａ、１３ｂ、３２を備えていない点において、第１の実施形態に係るインダクタ１と相違する。

本実施形態においては、先ずフェライト焼結体１１の表面のうち、電極パターン１６ａ、１６ｂ、およびコイル２２の形成位置以外をマスクで覆い、電解めっきを行なうことにより、銅箔からなる電極パターン１６ａ、１６ｂ、およびコイル２２がフェライト焼結体１１上に形成される。挿通孔１４の形成および銅ペースト１５の充填については、インダクタ１の製造方法と同様にして行なわれる。

また本実施形態においては、コイル２２の巻線間に充填されたコンポジット材料を熱硬化する前に、フェライト焼結体３１のみからなる上基板３０Ａを保護層２３に接触させる。この状態で熱硬化処理を行なうことにより、上基板３０Ａがコイル形成層２０に対して接着される。

このような構成によれば、コイル２２とフェライト焼結体１１、３１の間に接着層１３ａ、３１が介在していないため、両者の密着性が高まることでインダクタンスの値を大きくすることができる。また接着層１３ａ、１３ｂ、３１が存在しないことにより、さらなる薄型化を可能にしている。

なお第１の実施形態に係るインダクタ１のコイル２２を形成するための手法、すなわちフェライト焼結体１１に銅箔１２ａ、１２ｂを接着し、エッチングにより電極パターン１６ａ、１６ｂ、およびコイル２２を形成する方法は、コストの面において優位性がある。

このようにして得られたインダクタ１Ａは、図７に示した半導体素子６０と一体化されることにより、複合回路素子を構成しうる。

次に図９を参照しつつ、本発明に係る第３の実施形態に係るインダクタ１Ｂについて説明する。インダクタ１Ｂは、２つのコイル形成層２０、４０を備えている点において、上記の実施形態に係るインダクタ１、１Ａと相違する。すなわちインダクタ１Ｂは、下基板１０、下コイル形成層２０Ａ、上基板３０、および上コイル形成層４０を備えている。下基板１０、下コイル形成層２０Ａ、上基板３０、および上コイル形成層４０は、それぞれ本発明における第１の層、第２の層、第３の層、および第４の層に対応する。

第１の実施形態に係るインダクタ１と同様にして、フェライト焼結体１１を含む下基板１０上に、本発明の第１コイルとしての下コイル２２Ａが形成される。また第１の実施形態に係るインダクタ１と同様にして、磁性金属粉と熱硬化性樹脂のコンポジット材料を下コイル２２Ａの巻線間に充填し、熱硬化処理を行なうことにより保護層２３Ａが形成される。

一方、フェライト焼結体３１上に接着層３２を介して接着された銅箔に対し、第１の実施形態に係るインダクタ１と同様にしてエッチング処理がなされることにより、本発明の第２コイルとしての上コイル４２が上基板３０上に形成される。また第１の実施形態に係るインダクタ１と同様にして、磁性金属粉と熱硬化性樹脂のコンポジット材料を上コイル４２の巻線間に充填し、熱硬化処理を行なうことにより保護層４３が形成される。

次に、下コイル形成層２０Ａ上に接着層５０が形成される。接着層５０は、磁性金属粉を含む接着剤からなる。続いて接着層５０の一部に挿通孔が形成され、当該部分に銅ペースト５１が充填される。

次に、下コイル形成層２０Ａと上コイル形成層４０が、接着層５０を介して接着される。このとき下コイル２２の接続部２２ｃと上コイル４２の接続部４４ｃ、および下コイル２２の接続部２２ｄと上コイルの接続部４２ｄが、銅ペースト５１を介して電気的に接続される。これにより、電極パターン１６ａからコイル２２の端子２２ａを経由して外側から内側へ巻かれ、接続部２２ｃから接続部４２ｃに接続され、接続部４２ｃから外側に巻かれて接続部４２ｄに至り、接続部４２ｄから接続部２２ｄを経由して電極パターン１６ｂに接続される一連の経路を有するコイルが形成される。

このような構成によれば、コイル形成層ごとの単位面積当たりのコイルの巻き数を減ずることができる。例えば、図８に示すインダクタ１Ａのコイル２２の巻き数は４である。一方、インダクタ１Ｂの下コイル２２Ａと上コイル４２の巻き数はそれぞれ２であるが、下コイル２２Ａと上コイル４２が電気的に接続されることにより、全体として巻き数４のコイルが実現されている。コイルの巻き密度を低くすることができるため、図９の中央において破線で囲まれた領域、すなわちコア部分の面積を大きく確保することができる。したがって同じ巻き数ながらインダクタンスの値を大きくすることができる。またコイルの線径すなわち銅箔パターンの断面積を大きくすることができるため、コイルを流れる電流に対する抵抗が下がり、発熱を抑制することができる。

このようにして得られたインダクタ１Ｂは、図７に示した半導体素子６０と一体化されることにより、複合回路素子を構成しうる。

上記の実施形態は本発明の理解を容易にするためのものであって、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく変更・改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。

第１の実施形態に係るインダクタ１において、接着層１３ａ、１３ｂが省略される構成としてもよい。すなわち、電極パターン１６ａ、１６ｂ、およびコイル２２が、電解めっきを用いてフェライト焼結体１１上に直接形成される構成としてもよい。

第１の実施形態に係るインダクタ１において、接着層３１が省略される構成としてもよい。すなわち、コイル２２を覆う未硬化状態のコンポジット材料に直接フェライト焼結体３１を接触させ、その後熱硬化処理を行なうことにより、保護層２３とフェライト焼結体３１が接着される構成としてもよい。

第２の実施形態に係るインダクタ１Ａにおいて、インダクタ１における接着層１３ａ、１３ｂが設けられる構成としてもよい。すなわち銅箔を接着層１３ａ、１３ｂを介してフェライト焼結体１１に接着し、エッチング処理を行なうことにより、電極パターン１６ａ、１６ｂ、およびコイル２２が形成される構成としてもよい。

第２の実施形態に係るインダクタ１Ａにおいて、インダクタ１における接着層３２が設けられる構成としてもよい。すなわち、コイル２２を覆うコンポジット材料が熱硬化された後に、接着層３２を有する上基板３０がコイル形成層２０に接着される構成としてもよい。

第３の実施形態に係るインダクタ１Ｂにおいて、接着層１３ａ、１３ｂ、３２が省略される構成としてもよい。すなわち電解めっきを用いて、電極パターン１６ａ、１６ｂ、および下コイル２２Ａがフェライト焼結体１１上に直接形成され、上コイル４２がフェライト焼結体３１上に直接形成される構成としてもよい。

第３の実施形態に係るインダクタ１Ｂにおいて、接着層５０が省略される構成としてもよい。すなわち、下コイル２２Ａを覆う未硬化状態のコンポジット材料と、上コイル４２を覆う未硬化状態のコンポジット材料を直接接触させ、その後熱硬化処理を行なうことにより、下コイル形成層２０Ａと上コイル形成層４０が接着される構成としてもよい。この場合、銅ペースト５１は不要である。

第３の実施形態に係るインダクタ１Ｂにおいて、図９の破線で囲まれたコア部分には、フェライト焼結体からなるコアが配置される構成としてもよい。

全ての実施形態において、電極パターン１６ａ、１６ｂ、およびコイル２２（下コイル２２Ａ、上コイル４２）の形状および数は、インダクタ１（１Ａ、１Ｂ）の仕様に応じて適宜に定められうる。

上記の説明における「上」「下」という表現は、図面を参照した説明において便宜上用いたに過ぎず、製品の使用時における方向を限定する意図ではない。「上」および「下」は、それぞれ電極パターン１６ａ、１６ｂから遠い側、および近い側と言い換えることができる。

１、１Ａ、１Ｂ：インダクタ、１０、１０Ａ：下基板、１１：フェライト焼結体、１２ａ：銅箔、１３ａ：接着層、１６ａ、１６ｂ：電極パターン、２０：コイル形成層、２０Ａ：下コイル形成層、２１ａ：レジスト、２２：コイル、２２Ａ：下コイル、２３、２３Ａ：保護層、３０、３０Ａ：上基板、３１：フェライト焼結体、３２：接着層、４０：上コイル形成層、４２：上コイル、４３：保護層、５０：接着層、６０：半導体素子、６０ｂ、６０ｃ：接点電極、１００：複合回路素子

Claims (11)

1. フェライト焼結体を含む第１の層上に、少なくとも１つのコイルを形成する工程と、
   スクリーン印刷によって、前記少なくとも１つのコイルの巻線間に金属磁性体および熱硬化性樹脂のコンポジット材料を充填して第２の層を形成する工程と、
   フェライト焼結体を含む第３の層を、前記第２の層に接着する工程とを備える、インダクタの製造方法。
2. 前記第２の層を熱硬化させた後に、金属磁性体を含む接着剤で前記第３の層を前記第２の層に接着する、請求項１に記載の製造方法。
3. 前記第３の層を前記第２の層に接触させた後に、前記第２の層の熱硬化を行なうことにより、前記第３の層を前記第２の層に接着する、請求項１に記載の製造方法。
4. 前記第１の層の前記フェライト焼結体上に巻線パターンを電解めっきで形成することにより、前記少なくとも１つのコイルが形成される、請求項１から３のいずれか一項に記載の製造方法。
5. 前記少なくとも１つのコイルは、
   前記第１の層の前記フェライト焼結体に金属箔を接着し、
   前記金属箔上に巻線パターンに対応する形状のレジストを印刷し、
   エッチングにより前記レジストに覆われていない前記金属箔を除去し、
   前記レジストを除去することにより形成される、請求項１から３のいずれか一項に記載の製造方法。
6. 前記第１の層上に複数のコイルを形成し、
   前記第３の層を前記第２の層に接着した後に、切断により前記複数のコイル同士を分離することにより、それぞれが少なくとも１つのコイルを含む複数のインダクタを得る、請求項１から３のいずれか一項に記載の製造方法。
7. フェライト焼結体を含む第１の層上に、第１コイルを形成する工程と、
   スクリーン印刷によって、前記第１コイルの巻線間に金属磁性体および熱硬化性樹脂のコンポジット材料を充填して第２の層を形成する工程と、
   フェライト焼結体を含む第３の層上に、第２コイルを形成する工程と、
   スクリーン印刷によって、前記第２コイルの巻線間に金属磁性体および熱硬化性樹脂のコンポジット材料を充填して第４の層を形成する工程と、
   熱硬化させた前記第２の層と前記第４の層とを接着し、前記第１コイルと前記第２コイルを電気的に接続する工程とを備える、インダクタの製造方法。
8. フェライト焼結体を含む第１の層と、
   コイル、および金属磁性体と熱硬化性樹脂のコンポジット材料がスクリーン印刷によって当該コイルの巻線間に充填された保護層を含み、前記第１の層上に形成された第２の層と、
   前記第２の層に接着されたフェライト焼結体を含む第３の層とを備える、インダクタ。
9. フェライト焼結体を含む第１の層と、
   第１コイル、および金属磁性体と熱硬化性樹脂のコンポジット材料がスクリーン印刷によって当該第１コイルの巻線間に充填された保護層を含み、前記第１の層上に形成された第２の層と、
   フェライト焼結体を含む第３の層と、
   第２コイル、および金属磁性体と熱硬化性樹脂のコンポジット材料がスクリーン印刷によって当該第２コイルの巻線間に充填された保護層を含み、前記第３の層上に形成された第４の層とを備え、
   前記第２の層と前記第４の層が接着されるとともに、前記第２の層のコイルと前記第４の層のコイルが電気的に接続されている、インダクタ。
10. 第１電極を有する半導体素子と、
    前記半導体素子と一体化されたインダクタとを備え、
    前記インダクタは、
    フェライト焼結体を含む第１の層と、
    コイル、および金属磁性体と熱硬化性樹脂のコンポジット材料がスクリーン印刷によって当該コイルの巻線間に充填された保護層を含み、前記第１の層上に形成された第２の層と、
    前記第２の層に接着されたフェライト焼結体を含む第３の層と、
    前記第１の層における前記第２の層が形成されている側とは反対側に設けられ、前記コイルおよび前記第１電極と電気的に接続された第２電極とを備える、複合回路素子。
11. 第１電極を有する半導体素子と、
    前記半導体素子と一体化されたインダクタとを備え、
    前記インダクタは、
    フェライト焼結体を含む第１の層と、
    第１コイル、および金属磁性体と熱硬化性樹脂のコンポジット材料がスクリーン印刷によって当該第１コイルの巻線間に充填された保護層を含み、前記第１の層上に形成された第２の層と、
    フェライト焼結体を含む第３の層と、
    第２コイル、および金属磁性体と熱硬化性樹脂のコンポジット材料がスクリーン印刷によって当該第２コイルの巻線間に充填された保護層を含み、前記第３の層上に形成された第４の層と、
    前記第１の層における前記第２の層が形成されている側とは反対側に設けられ、前記コイルおよび前記第１電極と電気的に接続された第２電極とを備え、
    前記第２の層と前記第４の層が接着されるとともに、前記第２の層のコイルと前記第４の層のコイルが電気的に接続されている、複合回路素子。

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