JP2015032626A - コイル基板及びその製造方法、インダクタ - Google Patents

Abstract

【課題】従来よりも小型化が可能なコイル基板等を提供する。
【解決手段】コイル基板は、第１の絶縁層２０_１〜５と、前記第１の絶縁層２０_１〜５上に形成されたコイルの一部となる配線３０_１〜５と、前記第１の絶縁層前記第１の絶縁層２０_１〜５上に前記配線３０_１〜５を被覆して形成された第２の絶縁層４０_１〜５と、を備えた構造体１Ａ〜１Ｅを接着層５０_１〜４を介して複数個積層し、隣接する前記構造体の前記配線同士を直列に接続して螺旋状のコイルを形成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、コイル基板及びその製造方法、並びにコイル基板を備えたインダクタに関する。

近年、ゲーム機やスマートフォン等の電子機器の小型化が加速化しており、これに伴って、このような電子機器に搭載されるインダクタ等の各種素子に対しても小型化の要求がなされている。このような電子機器に搭載されるインダクタとしては、例えば、巻き線コイルを用いたものが知られている。巻き線コイルを用いたインダクタは、例えば、電子機器の電源回路等に用いられている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−１６８６１０号公報

しかしながら、巻き線コイルを用いたインダクタの小型化の限界は、平面形状が１．６ｍｍ×１．６ｍｍ程度であると考えられている。これは、巻き線の太さに限界があるため、これ以上に小型化しようとすると、インダクタの総体積に対する巻き線の体積の割合が減少し、インダクタンスを大きくすることができないためである。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、従来よりも小型化が可能なコイル基板等を提供することを課題とする。

本コイル基板は、第１の絶縁層と、前記第１の絶縁層上に形成されたコイルの一部となる配線と、前記第１の絶縁層上に前記配線を被覆して形成された第２の絶縁層と、を備えた構造体を接着層を介して複数個積層し、隣接する前記構造体の前記配線同士を直列に接続して螺旋状のコイルを形成したことを要件とする。

開示の技術によれば、従来よりも小型化が可能なコイル基板等を提供できる。

本実施の形態に係るコイル基板を例示する図である。 本実施の形態に係るインダクタを例示する断面図である。 本実施の形態に係るコイル基板の製造工程を例示する図（その１）である。 本実施の形態に係るコイル基板の製造工程を例示する図（その２）である。 本実施の形態に係るコイル基板の製造工程を例示する図（その３）である。 本実施の形態に係るコイル基板の製造工程を例示する図（その４）である。 本実施の形態に係るコイル基板の製造工程を例示する図（その５）である。 本実施の形態に係るコイル基板の製造工程を例示する図（その６）である。 本実施の形態に係るコイル基板の製造工程を例示する図（その７）である。 本実施の形態に係るコイル基板の製造工程を例示する図（その８）である。 本実施の形態に係るコイル基板の製造工程を例示する図（その９）である。 本実施の形態に係るインダクタの製造工程を例示する図である。

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

［コイル基板の構造］
まず、本実施の形態に係るコイル基板の構造について説明する。図１は、本実施の形態に係るコイル基板を例示する図である。なお、図１（ｂ）は平面図であり、図１（ａ）は図１（ｂ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

図１を参照するに、コイル基板１は、大略すると、第１構造体１Ａと、第２構造体１Ｂと、第３構造体１Ｃと、第４構造体１Ｄと、第５構造体１Ｅと、接着層５０_１〜５０_４とを有する。なお、図１（ｂ）において、絶縁層２０_５及び接着層５０_４の図示は省略されている。又、以下の説明では、適宜、製造工程を示す図を参照するものとする。又、図１では、便宜上、各開口部の符号を省略し、適宜、製造工程を示す図中の符号を参照するものとする。

なお、本実施の形態では、便宜上、接着層５０_４側を上側又は一方の側、絶縁層２０_１側を下側又は他方の側とする。又、各部位の接着層５０_４側の面を上面又は一方の面、絶縁層２０_１側の面を下面又は他方の面とする。又、平面視とは対象物を絶縁層２０_１の一方の面の法線方向から視ることを指し、平面形状とは対象物を絶縁層２０_１の一方の面の法線方向から視た形状を指すものとする。

コイル基板１の平面形状は、例えば、１．６ｍｍ×０．８ｍｍ程度の略矩形状とすることができる。コイル基板１の厚さは、例えば、０．５ｍｍ程度とすることができる。コイル基板１の略中央部には、貫通孔１ｘが形成されている。

第１構造体１Ａは、絶縁層２０_１と、第１配線３０_１と、接続部３５と、絶縁層４０_１とを有する。絶縁層２０_１は、コイル基板１の最外層（図１（ａ）では最下層）に形成されている。絶縁層２０_１の材料としては、例えば、エポキシ系絶縁性樹脂等を用いることができる。絶縁層２０_１の厚さは、例えば、８〜１２μｍ程度とすることができる。

第１配線３０_１及び接続部３５は、絶縁層２０_１上に形成されている。第１配線３０_１及び接続部３５の材料としては、例えば、銅（Ｃｕ）等を用いることできる。第１配線３０_１及び接続部３５の厚さは、例えば、１２〜５０μｍ程度とすることができる。第１配線３０_１の幅は、例えば、５０〜１３０μｍ程度とすることができる。第１配線３０_１はコイルの一部となる１層目の配線（１巻の約半分）であり、図４（ｂ）に示す方向に、略半楕円形にパターニングされている。第１配線３０_１の短手方向の断面形状は、略矩形状とすることができる。なお、渦巻きに沿う方向を長手方向、それに垂直な方向（幅方向）を短手方向とする。

接続部３５は、第１配線３０_１の一端部に形成されている。接続部３５の側面は、コイル基板１の一方の側面１ｙから露出しており、露出部がインダクタの電極と接続される部分となる。なお、接続部３５は、便宜上、第１配線３０_１と別符号としているが、接続部３５は第１配線３０_１と同一工程で一体に形成される部分である。

絶縁層４０_１は、第１配線３０_１及び接続部３５を被覆するように、絶縁層２０_１上に形成されている。言い換えれば、第１構造体１Ａは、絶縁層２０_１と、絶縁層２０_１上に形成されたコイルの一部となる第１配線３０_１及び接続部３５と、絶縁層２０_１上に第１配線３０_１及び接続部３５を被覆して形成された絶縁層４０_１とを備えた構造体である。但し、接続部３５の側面の一部は、絶縁層４０_１から露出している。絶縁層４０_１は、第１配線３０_１の上面を露出する開口部（図６の開口部４０_１１）を備え、開口部内にはビア配線６０_１の一部が充填され第１配線３０_１と電気的に接続されている。絶縁層４０_１の材料としては、例えば、感光性のエポキシ系絶縁性樹脂等を用いることができる。絶縁層４０_１の厚さ（第１配線３０_１の上面からの厚さ）は、例えば、５〜３０μｍ程度とすることができる。

第２構造体１Ｂは、接着層５０_１を介して、第１構造体１Ａ上に積層されている。第２構造体１Ｂは、絶縁層２０_２と、第２配線３０_２と、絶縁層４０_２とを有する。接着層５０_１としては、例えば、エポキシ系接着剤又はポリイミド系接着剤等の絶縁性樹脂製の耐熱性接着剤を用いることができる。接着層５０_１の厚さは、例えば、１０〜４０μｍ程度とすることができる。なお、絶縁層２０ｎ、絶縁層４０ｎ、及び接着層５０ｎ（ｎは２以上の自然数）の形状や厚さ、材料等は、特に説明しない場合には、絶縁層２０_１、絶縁層４０_１、及び接着層５０_１と同様である。

なお、絶縁層２０ｎを第１絶縁層、絶縁層４０ｎを第２絶縁層と称する場合がある。又、絶縁層２０ｎと絶縁層４０ｎとは便宜上別符号としているが、何れも配線を被覆する絶縁層として機能する。そこで、絶縁層２０ｎと絶縁層４０ｎとを合わせて、単に絶縁層と称する場合がある。

絶縁層４０_２は、接着層５０_１上に積層されている。第２配線３０_２は、底面及び側面を絶縁層４０_２に被覆され、上面を絶縁層４０_２から露出するように形成されている。第２配線３０_２の材料や厚さ等は、第１配線３０_１と同様することができる。第２配線３０_２はコイルの一部となる２層目の配線（１巻の約半分）であり、図５（ｂ）に示すように、図４（ｂ）に示す方向とは反対方向に、略半楕円形にパターニングされている。

つまり、図４（ｂ）に示す第１配線３０_１と図５（ｂ）に示す第２配線３０_２とを平面視すると略楕円形の１巻きのコイル状となる。第２配線３０_２の短手方向の断面形状は、略矩形状とすることができる。絶縁層２０_２は、第２配線３０_２上及び絶縁層４０_２上に積層されている。言い換えれば、第２構造体１Ｂは、絶縁層２０_２と、絶縁層２０_２上に形成されたコイルの一部となる第２配線３０_２と、絶縁層２０_２上に第２配線３０_２を被覆して形成された絶縁層４０_２とを備えた構造体を上下反転したものである。

第２構造体１Ｂには、絶縁層２０_２、第２配線３０_２、及び絶縁層４０_２を貫通する開口部が設けられ、開口部の下側は、接着層５０_１の開口部及び絶縁層４０_１の開口部と連通している。連通する開口部（図６の開口部１０_２３）内にはビア配線６０_１が充填されている。第２配線３０_２は、ビア配線６０_１を介して、第１配線３０_１と直列に接続されている。又、第２構造体１Ｂには、絶縁層２０_２を貫通し、第２配線３０_２の上面を露出する開口部（図６の開口部１０_２１）が設けられ、開口部内にはビア配線６０_２が充填されている。第２配線３０_２は、ビア配線６０_２と電気的に接続されている。

第１構造体１Ａ上に第２構造体１Ｂが積層された積層体において、第１配線３０_１、ビア配線６０_１、及び第２配線３０_２が直列に接続されて１巻きのコイルが形成されている。

第３構造体１Ｃは、接着層５０_２を介して、第２構造体１Ｂ上に積層されている。第３構造体１Ｃは、絶縁層２０_３と、第３配線３０_３と、絶縁層４０_３とを有する。

絶縁層４０_３は、接着層５０_２上に積層されている。第３配線３０_３は、底面及び側面を絶縁層４０_３に被覆され、上面を絶縁層４０_３から露出するように形成されている。第３配線３０_３の材料や厚さは、第１配線３０_１と同様することができる。第３配線３０_３はコイルの一部となる３層目の配線（１巻の約半分）であり、図４（ｂ）に示す方向に、略半楕円形にパターニングされている。第３配線３０_３の短手方向の断面形状は、略矩形状とすることができる。絶縁層２０_３は、第３配線３０_３上及び絶縁層４０_３上に積層されている。言い換えれば、第３構造体１Ｃは、絶縁層２０_３と、絶縁層２０_３上に形成されたコイルの一部となる第３配線３０_３と、絶縁層２０_３上に第３配線３０_３を被覆して形成された絶縁層４０_３とを備えた構造体を上下反転したものである。

第３構造体１Ｃには、絶縁層２０_３、第３配線３０_３、及び絶縁層４０_３を貫通し、下側が接着層５０_２の開口部と連通する開口部が設けられ、連通する開口部（図７の開口部１０_３３）内にはビア配線６０_３が充填されている。ビア配線６０_３は、第２構造体１Ｂの絶縁層２０_２の開口部に形成されたビア配線６０_２と電気的に接続されている。第３配線３０_３は、ビア配線６０_２及び６０_３を介して、第２配線３０_２と直列に接続されている。又、第３構造体１Ｃには、絶縁層２０_３を貫通し、第３配線３０_３の上面を露出する開口部（図７の開口部１０_３２）が設けられ、開口部内にはビア配線６０_４が充填されている。第３配線３０_３は、ビア配線６０_４と電気的に接続されている。

第４構造体１Ｄは、接着層５０_３を介して、第３構造体１Ｃ上に積層されている。第４構造体１Ｄは、絶縁層２０_４と、第４配線３０_４と、絶縁層４０_４とを有する。

絶縁層４０_４は、接着層５０_３上に積層されている。第４配線３０_４は、底面及び側面を絶縁層４０_４に被覆され、上面を絶縁層４０_４から露出するように形成されている。第４配線３０_４の材料や厚さは、第１配線３０_１と同様することができる。第４配線３０_４はコイルの一部となる４層目の配線（１巻の約半分）であり、図５（ｂ）に示すように、図４（ｂ）に示す方向とは反対方向に、略半楕円形にパターニングされている。

つまり、第３配線３０_３と第４配線３０_４とを平面視すると略楕円形の１巻きのコイルとなる。第４配線３０_４の短手方向の断面形状は、略矩形状とすることができる。絶縁層２０_４は、第４配線３０_４上及び絶縁層４０_４上に積層されている。言い換えれば、第４構造体１Ｄは、絶縁層２０_４と、絶縁層２０_４上に形成されたコイルの一部となる第４配線３０_４と、絶縁層２０_４上に第４配線３０_４を被覆して形成された絶縁層４０_４とを備えた構造体を上下反転したものである。

第４構造体１Ｄには、絶縁層２０_４、第４配線３０_４、及び絶縁層４０_４を貫通し、下側が接着層５０_３の開口部と連通する開口部が設けられ、連通する開口部内にはビア配線６０_６が充填されている。ビア配線６０_６は、第３構造体１Ｃの絶縁層２０_３の開口部に形成されたビア配線６０_４と電気的に接続されている。第４配線３０_４は、ビア配線６０_４及び６０_６を介して、第３配線３０_３と直列に接続されている。又、第４構造体１Ｄには、絶縁層２０_４を貫通し、第４配線３０_４の上面を露出する開口部が設けられ、開口部内にはビア配線６０_５が充填されている。第４配線３０_４は、ビア配線６０_５と電気的に接続されている。

第３構造体１Ｃ上に第４構造体１Ｄが積層された積層体において、第３配線３０_３、ビア配線６０_４及び６０_６、及び第４配線３０_４が直列に接続されて１巻きのコイルが形成されている。又、第１構造体１Ａから第４構造体１Ｄが積層された積層体において、第１配線３０_１、ビア配線６０_１、第２配線３０_２、ビア配線６０_２及び６０_３、第３配線３０_３、ビア配線６０_４及び６０_６、及び第４配線３０_４が直列に接続されて２巻きのコイルが形成されている。

第４構造体１Ｄ上には、接着層５０_２を介して再び第３構造体１Ｃが積層され、更に、接着層５０_３を介して再び第４構造体１Ｄが積層されている。このように、第３構造体１Ｃ及び第４構造体１Ｄを一組とする単位構造体（コイルの１巻きの配線を有する）を、必要な巻き線数に応じて接着層を介して複数個積層し、隣接する単位構造体の配線同士を直列に接続することにより、任意の巻き数のコイルを形成できる。なお、図１（ａ）では、第３構造体１Ｃ及び第４構造体１Ｄを一組とする単位構造体を二組形成する例を示している。

第５構造体１Ｅは、接着層５０_２を介して、上側の第４構造体１Ｄ上に積層されている。第５構造体１Ｅは、絶縁層２０_５と、第５配線３０_５と、接続部３７と、絶縁層４０_５とを有する。

絶縁層４０_５は、接着層５０_２上に積層されている。第５配線３０_５及び接続部３７は、底面及び側面を絶縁層４０_５に被覆され、上面を絶縁層４０_５から露出するように形成されている。第５配線３０_５及び接続部３７の材料や厚さは、第１配線３０_１と同様することができる。第５配線３０_５は最上層の配線であり、図１（ｂ）に示す方向に、略半楕円形にパターニングされている。

接続部３７は、第５配線３０_５の一端部に形成されている。接続部３７の側面は、コイル基板１の他方の側面１ｚから露出しており、露出部がインダクタの電極と接続される部分となる。なお、接続部３７は、便宜上、第５配線３０_５と別符号としているが、接続部３７は第５配線３０_５と同一工程で一体に形成される部分である。絶縁層２０_５は、第５配線３０_５上、接続部３７上、及び絶縁層４０_５上に積層されている。言い換えれば、第５構造体１Ｅは、絶縁層２０_５と、絶縁層２０_５上に形成されたコイルの一部となる第５配線３０_５及び接続部３７と、絶縁層２０_５上に第５配線３０_５及び接続部３７を被覆して形成された絶縁層４０_５とを備えた構造体を上下反転したものである。

第５構造体１Ｅには、絶縁層２０_５、第５配線３０_５、及び絶縁層４０_５を貫通し、下側が接着層５０_２の開口部と連通する開口部が設けられ、連通する開口部内にはビア配線６０_７が充填されている。ビア配線６０_７は、第４構造体１Ｄの絶縁層２０_４の開口部に形成されたビア配線６０_５と電気的に接続されている。又、第５構造体１Ｅには、絶縁層２０_５を貫通し、第５配線３０_５の上面を露出する開口部が設けられ、開口部内にはビア配線６０_８が充填されている。

第５配線３０_５は、ビア配線６０_５及び６０_７を介して、第４配線３０_４と直列に接続されている。このように、コイル基板１では、隣接する構造体の配線同士を直列に接続して、接続部３５から接続部３７に至る螺旋状のコイルを形成している。

接着層５０_４は、第５構造体１Ｅ上に積層されており、コイル基板１の最外層（図１（ａ）では最上層）である。接着層５０_４には、開口部は形成されていない。つまり、コイル基板１の上側は、絶縁層である接着層５０_４に被覆されており、導電体は露出していない。

図２は、本実施の形態に係るインダクタを例示する断面図である。図２を参照するに、インダクタ１００は、コイル基板１を封止樹脂１１０で封止し、電極１２０及び１３０を形成したチップインダクタである。インダクタ１００の平面形状は、例えば、１．６ｍｍ×０．８ｍｍ程度の略矩形状とすることができる。インダクタ１００の厚さは、例えば、１．０ｍｍ程度とすることができる。インダクタ１００は、例えば、小型の電子機器の電圧変換回路等に用いることができる。

インダクタ１００において、封止樹脂１１０は、コイル基板１の一方の側面１ｙ及び他方の側面１ｚを除く部分を封止している。つまり、封止樹脂１１０は、コイル基板１の接続部３５及び３７の側面の一部を除いてコイル基板１を被覆している。なお、封止樹脂１１０は、貫通孔１ｘ内にも形成されている。封止樹脂１１０としては、例えば、フェライト等の磁性体のフィラーを含有するモールド樹脂等を用いることができる。磁性体は、インダクタ１００のインダクタンスを大きくする機能を有する。このように、コイル基板１には貫通孔１ｘが形成されており、貫通孔１ｘも磁性体を含有するモールド樹脂等で充填されるため、インダクタンスをより向上できる。貫通孔１ｘ内に、フェライト等の磁性体のコアを配置し、コアを含めて封止樹脂１１０を形成してもよい。コアの形状は、例えば、円柱状や直方体状等とすることができる。

電極１２０は、封止樹脂１１０の外側に形成され、接続部３５の一部と電気的に接続されている。具体的には、電極１２０は、封止樹脂１１０の一方の側面、並びに上面及び下面の一部に連続的に形成されている。電極１２０の内壁面は、コイル基板１の一方の側面１ｙから露出する接続部３５の側面と接し、両者は電気的に接続されている。

電極１３０は、封止樹脂１１０の外側に形成され、接続部３７の一部と電気的に接続されている。具体的には、電極１３０は、封止樹脂１１０の他方の側面、並びに上面及び下面の一部に連続的に形成されている。電極１３０の内壁面は、コイル基板１の他方の側面１ｚから露出する接続部３７の側面と接し、両者は電気的に接続されている。電極１２０及び１３０の材料としては、例えば、銅（Ｃｕ）等を用いることができる。電極１２０及び１３０は、例えば、銅ペーストの塗布、銅のスパッタ、又は無電解めっき等により形成することができる。なお、電極１２０及び１３０は、複数の金属層を積層した構造としてもよい。

［コイル基板の製造方法］
次に、本実施の形態に係るコイル基板の製造方法について説明する。図３〜図１１は、本実施の形態に係るコイル基板の製造工程を例示する図である。なお、図４〜図１０に含まれる断面図は、図３（ｂ）に対応する断面図である。又、図１１は、図３（ａ）に対応する平面図である。

まず、図３に示す工程（図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図）では、基板１０_１（第１基板）として例えばリール状（テープ状）の可撓性を有する絶縁樹脂フィルムを準備する。そして、プレス加工法等により、基板１０_１の短手方向（図中の縦方向）の両端部に、スプロケットホール１０ｚを、基板１０_１の長手方向（図中の横方向）に沿って略一定間隔で連続的に形成する。その後、スプロケットホール１０ｚが形成された基板１０_１の両端部を除く領域において、基板１０_１の一方の面に絶縁層２０_１及び金属箔３００_１を順次積層する。具体的には、例えば、基板１０_１の一方の面に半硬化状態の絶縁層２０_１及び金属箔３００_１を順次積層し、加熱して半硬化状態の絶縁層２０_１を硬化させる。

スプロケットホール１０ｚが形成された基板１０_１の両端部の内側の点線で示した複数の領域Ｃは、最終的に点線に沿って切断されて個片化され、各々がコイル基板１となる領域（以降、個別領域Ｃとする）である。なお、図３（ｂ）では、１つの個別領域Ｃの近傍についての図３（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面を示している。複数の個別領域Ｃは、例えば、縦横に配列することができる。その際、複数の個別領域Ｃは、図３（ａ）に示すように互いに接するように配列されてもよいし、所定の間隔を介して配列されてもよい。又、個別領域Ｃの数やスプロケットホール１０ｚの数は、任意に決定できる。なお、Ｄは、後工程でリール状（テープ状）の基板１０_１等を切断してシート状とするための切断位置（以降、切断位置Ｄとする）を示している。

基板１０_１としては、例えば、ポリフェニレンサルファイドフィルムやポリイミドフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム等を用いることができる。なお、基板１０_１としてポリフェニレンサルファイドフィルムを用いると、後工程で、基板１０_１と絶縁層２０_１とを容易に剥離できる。基板１０_１の厚さは、例えば、５０〜７５μｍ程度とすることができる。

絶縁層２０_１としては、例えば、フィルム状のエポキシ系絶縁性樹脂等を用いることができる。或いは、絶縁層２０_１として、液状又はペースト状のエポキシ系絶縁性樹脂等を用いてもよい。絶縁層２０_１の厚さは、例えば、８〜１２μｍ程度とすることができる。金属箔３００_１は、最終的に第１配線３０_１及び接続部３５となる部位であり、例えば、銅箔を用いることができる。金属箔３００_１の厚さは、例えば、１２〜５０μｍ程度とすることができる。

なお、スプロケットホール１０ｚは、コイル基板１を作製する過程で基板１０_１が各種製造装置等に装着された際、モータ等により駆動されるスプロケットのピンと噛み合って、基板１０_１をピッチ送りするための貫通孔である。基板１０_１の幅（スプロケットホール１０ｚの配列方向に垂直な方向）は、基板１０_１が装着される製造装置に対応するように決定される。

基板１０_１の幅は、例えば、４０〜９０ｍｍ程度とすることができる。一方、基板１０_１の長さ（スプロケットホール１０ｚの配列方向）は、任意に決定することができる。図３（ａ）では、個別領域Ｃは５行１０列とされている。しかし、基板１０_１をより長くして個別領域Ｃを例えば数１００列程度とすることも可能である。

次に、図４に示す工程（図４（ｂ）は平面図、図４（ａ）は図４（ｂ）のＥ−Ｅ線に沿う断面図）では、基板１０_１上に、コイルの一部となる１層目の配線（１巻の約半分）である第１配線３０_１が形成された第１構造体１Ａを作製する。具体的には、図３（ｂ）に示す金属箔３００_１を略半楕円形にパターニングして、絶縁層２０_１上に第１配線３０_１を形成する。又、第１配線３０_１の一端部に接続部３５を形成する。第１配線３０_１の短手方向の断面形状は、略矩形状とすることができる。

金属箔３００_１のパターニングは、例えば、フォトリソグラフィ法により行うことができる。すなわち、金属箔３００_１上に感光性のレジストを塗布し、所定の領域を露光及び現像してレジストに開口部を形成し、開口部内に露出する金属箔３００_１をエッチングで除去することでパターニングできる。なお、第１配線３０_１及び接続部３５は、連続した１本の配線である。

その後、第１配線３０_１及び接続部３５を絶縁層４０_１で被覆する。絶縁層４０_１は、例えば、フィルム状の感光性のエポキシ系絶縁性樹脂等をラミネートすることで形成できる。或いは、液状又はペースト状の感光性のエポキシ系絶縁性樹脂等を塗布することで形成してもよい。絶縁層４０_１の厚さ（第１配線３０_１の上面からの厚さ）は、例えば、５〜３０μｍ程度とすることができる。なお、図４（ｂ）において、絶縁層４０_１の図示は省略されている。

次に、図５に示す工程（図５（ｂ）は平面図、図５（ａ）は図５（ｂ）のＥ−Ｅ線に沿う断面図）では、基板１０_２（第２基板）上に、コイルの一部となる２層目の配線（１巻の約半分）である第２配線３０_２が形成された第２構造体１Ｂを作製する。具体的には、図３に示す工程と同様にして、基板１０_２にスプロケットホール１０ｚを形成後、スプロケットホール１０ｚが形成された基板１０_２の両端部を除く領域において、基板１０_２上に絶縁層２０_２及び金属箔３００_２（図示せず）を順次積層する。

そして、図４に示す工程と同様にして金属箔３００_２をパターニングし、絶縁層２０_２上に、図５（ｂ）に示す方向に略半楕円形にパターニングされた第２配線３０_２を形成する。その後、第２配線３０_２を絶縁層４０_２で被覆する。なお、基板１０ｎ及び金属箔３００_ｎ（ｎは２以上の自然数）の形状や厚さ、材料等は、特に説明しない場合には、基板１０_１及び金属箔３００_１と同様である。なお、図５（ｂ）において、絶縁層４０_２の図示は省略されている。

次に、図６（ａ）に示す工程では、第１構造体１Ａの絶縁層４０_１に、第１配線３０_１の上面を露出する開口部４０_１１を形成する。又、基板１０_２及び第２構造体１Ｂの絶縁層２０_２に、第２配線３０_２の下面を露出する開口部１０_２１を形成する。又、基板１０_２、第２構造体１Ｂの絶縁層２０_２、第２配線３０_２、及び絶縁層４０_２を貫通する開口部１０_２２（貫通孔）を形成する。

更に、接着層５０_１を準備し、接着層５０_１を貫通する開口部５０_１１（貫通孔）を形成する。接着層５０_１としては、例えば、エポキシ系接着剤又はポリイミド系接着剤等の絶縁性樹脂製の耐熱性接着剤（熱硬化性）を用いることができる。接着層５０_１の厚さは、例えば、１０〜４０μｍ程度とすることができる。なお、開口部４０_１１、開口部５０_１１、及び開口部１０_２２は、第１構造体１Ａ、接着層５０_１、及び第２構造体１Ｂを所定方向に積層した際に平面視で重複する位置に形成する。開口部４０_１１、開口部１０_２１、開口部１０_２２、及び開口部５０_１１の夫々の平面形状は、例えば、直径１５０μｍ程度の円形状とすることができる。各開口部は、例えば、プレス加工法やレーザ加工法等により形成できる。

次に、図６（ｂ）に示す工程では、基板１０_２及び第２構造体１Ｂを図６（ａ）に示す状態から反転させ、接着層５０_１を介して、第１構造体１Ａ上に積層する。つまり、第１構造体１Ａと第２構造体１Ｂとを、接着層５０_１を介して、対向配置し、基板１０_１と基板１０_２が外側になるように積層する。その後、接着層５０_１を硬化させる。このとき、開口部４０_１１、開口部５０_１１、及び開口部１０_２２が連通して１つの開口部１０_２３が形成され、底部に第１配線３０_１の上面が露出する。なお、開口部１０_２１及び開口部１０_２３を形成する位置は、図１において、ビア配線６０_７及び６０_８と平面視において重複する位置とすることができる。

但し、図６（ａ）及び図６（ｂ）において、各開口部を設ける前に第２構造体１Ｂを接着層５０_１を介して第１構造体１Ａ上に積層し、その後、開口部１０_２１及び１０_２３を設けてもよい。

次に、図６（ｃ）に示す工程では、基板１０_２を第２構造体１Ｂの絶縁層２０_２から除去（剥離）する。なお、基板１０_２としてポリフェニレンサルファイドフィルムを用いている場合には、基板１０_２と絶縁層２０_２とを容易に剥離できる。

次に、図７（ａ）に示す工程では、例えば、開口部１０_２３の底部に露出する第１配線３０_１上に銅（Ｃｕ）等の金属ペーストを充填し、ビア配線６０_１を形成する。第１配線３０_１と第２配線３０_２とは、ビア配線６０_１を介して直列に接続される。又、例えば、開口部１０_２１の底部に露出する第２配線３０_２上に銅（Ｃｕ）等の金属ペーストを充填し、ビア配線６０_２を形成する。第２配線３０_２とビア配線６０_２とは電気的に接続される。

ビア配線６０_１及び６０_２は、例えば、第１配線３０_１及び第２配線３０_２側から夫々電解めっき法により銅（Ｃｕ）等を析出させることで形成してもよい。ビア配線６０_１及び６０_２の夫々の上面は、絶縁層２０_２の上面と略面一とすることができる。この工程により、第１構造体１Ａ上に第２構造体１Ｂが積層された積層体において、第１配線３０_１、ビア配線６０_１、及び第２配線３０_２が直列に接続されて１巻きのコイルが形成される。

次に、図７（ｂ）に示す工程では、図３及び図４に示す工程と同様にして、基板１０_３上に、コイルの一部となる３層目の配線（１巻の約半分）である第３配線３０_３が形成された第３構造体１Ｃを作製する。但し、第３構造体１Ｃには、接続部３５に相当する部分は形成しない。そして、図６（ａ）に示す工程と同様にして、基板１０_３、第３構造体１Ｃの絶縁層２０_３、第３配線３０_３、及び絶縁層４０_３を貫通する開口部１０_３１（貫通孔）を形成する。又、基板１０_３及び第３構造体１Ｃの絶縁層２０_３に、第３配線３０_３の下面を露出する開口部１０_３２を形成する。

更に、接着層５０_２を準備し、接着層５０_２を貫通する開口部５０_２１（貫通孔）を形成する。なお、開口部１０_３１及び開口部５０_２１は、第２構造体１Ｂ、接着層５０_２、及び第３構造体１Ｃを所定方向に積層した際に平面視で重複する位置に形成する。開口部１０_３１、開口部１０_３２、及び開口部５０_２１の夫々の平面形状は、例えば、直径１５０μｍ程度の円形状とすることができる。各開口部は、例えば、プレス加工法やレーザ加工法等により形成できる。

次に、図７（ｃ）に示す工程では、図６（ｂ）に示す工程と同様にして、基板１０_３及び第３構造体１Ｃを図７（ｂ）に示す状態から反転させ、接着層５０_２を介して、第２構造体１Ｂ上に積層し、接着層５０_２を硬化させる。このとき、開口部１０_３１及び開口部５０_２１が連通して１つの開口部１０_３３が形成され、底部にビア配線６０_２の上面が露出する。なお、開口部１０_３３及び開口部１０_３２を形成する位置は、図１において、ビア配線６０_７及び６０_８と平面視において重複する位置とすることができる。

次に、図８（ａ）に示す工程では、図６（ｃ）に示す工程と同様にして、基板１０_３を絶縁層２０_３から剥離する。そして、図７（ａ）に示す工程と同様にして、例えば、開口部１０_３３の底部に露出するビア配線６０_２上に銅（Ｃｕ）等の金属ペーストを充填し、ビア配線６０_３を形成する。ビア配線６０_２とビア配線６０_３とは電気的に接続され、第２配線３０_２と第３配線３０_３とは、ビア配線６０_２及び６０_３を介して直列に接続される。

又、例えば、開口部１０_３２の底部に露出する第３配線３０_３上に銅（Ｃｕ）等の金属ペーストを充填し、ビア配線６０_４を形成する。第３配線３０_３とビア配線６０_４とは電気的に接続される。ビア配線６０_３及び６０_４は、例えば、ビア配線６０_２及び第３配線３０_３側から夫々電解めっき法により銅（Ｃｕ）等を析出させることで形成してもよい。ビア配線６０_３及び６０_４の夫々の上面は、絶縁層２０_３の上面と略面一とすることができる。

次に、図８（ｂ）に示す工程では、図５に示す工程と同様にして、コイルの一部となる４層目の配線（１巻の約半分）である第４配線３０_４が形成された第４構造体１Ｄを作製する。そして、図６（ａ）〜図７（ａ）に示す工程と同様にして、第４構造体１Ｄを第３構造体１Ｃ上に積層し、第４配線３０_４上にビア配線６０_５及び６０_６を形成する。第４配線３０_４とビア配線６０_５とは電気的に接続される。又、ビア配線６０_４とビア配線６０_６とは電気的に接続され、第３配線３０_３と第４配線３０_４とは、ビア配線６０_４及び６０_６を介して直列に接続される。ビア配線６０_５及び６０_６の夫々の上面は、絶縁層２０_４の上面と略面一とすることができる。

この工程により、第３構造体１Ｃ上に第４構造体１Ｄが積層された積層体において、第３配線３０_３、ビア配線６０_４及び６０_６、及び第４配線３０_４が直列に接続されて１巻きのコイルが形成される。第３構造体１Ｃ上に第４構造体１Ｄが積層された積層体が単位構造体となる。又、第１構造体１Ａから第４構造体１Ｄが積層された積層体において、第１配線３０_１、ビア配線６０_１、第２配線３０_２、ビア配線６０_２及び６０_３、第３配線３０_３、ビア配線６０_４及び６０_６、及び第４配線３０_４により２巻きのコイルが形成される。

次に、図９（ａ）に示す工程では、単位構造体を更に必要な組数積層する。具体的には、接着層５０_２、第３構造体１Ｃ、接着層５０_３、第４構造体１Ｄを、必要な巻き線数に応じて必要数積層する。なお、本実施の形態では、第３構造体１Ｃ及び第４構造体１Ｄを一組とする単位構造体を一組追加する例を示す。その後、第４構造体１Ｄ上に、最上層の配線である第５配線３０_５が形成された第５構造体１Ｅを積層する。第５構造体１Ｅは、第３構造体１Ｃと同様に作製できる。但し、第５配線３０_５の端部には接続部３７を形成する（図１参照）。このように、隣接する構造体の配線同士を直列に接続しながら夫々の構造体を順次積層することで、接続部３５から接続部３７に至る螺旋状のコイルを形成することができる。

次に、図９（ｂ）に示す工程では、第５構造体１Ｅ上に、開口部が形成されていない接着層５０_４を積層する。次に、図１０（ａ）に示す工程では、基板１０_１を絶縁層２０_１から剥離する。次に、図１０（ｂ）に示す工程では、プレス加工法等により、配線（コイル）が形成されていない領域（図１０（ｂ）に示す構造体の略中央部）に、各層を貫通する貫通孔１ｘを形成する。

次に、図１１に示す工程では、複数の個別領域Ｃにコイル基板１が形成されたリール状（テープ状）の構造体を、図３に示す切断位置Ｄで切断して個片化し、シート状のコイル基板１Ｍとする。図１１の例では、コイル基板１Ｍには、５０個のコイル基板１が形成されている。なお、コイル基板１Ｍを製品として出荷してもよいし、コイル基板１Ｍを更に個片化して複数のコイル基板１を作製し各コイル基板１を製品として出荷してもよい。或いは、図１１に示す工程は実行せず、図１０（ｂ）に示す工程が終了したリール状（テープ状）の構造体を、そのまま製品として出荷してもよい。

なお、インダクタ１００（図２参照）を作製するには、例えば、図１１に示すコイル基板１Ｍを個別領域Ｃ毎に切断して個片化し、図１に示すコイル基板１を作製する。これにより、コイル基板１の一方の側面１ｙから接続部３５の側面が露出する。又、コイル基板１の他方の側面１ｚから接続部３７の側面が露出する。

次に、図１２（ａ）に示すように、各コイル基板１の一方の側面１ｙ及び他方の側面１ｚを除く部分を封止するように、例えば、トランスファーモールド法等により、封止樹脂１１０を形成する。封止樹脂１１０としては、例えば、フェライト等の磁性体のフィラーを含有するモールド樹脂等を用いることができる。なお、図１１に示すコイル基板１Ｍの状態で個別領域Ｃ全体に封止樹脂１１０を形成し、次いで、封止樹脂１１０ごとコイル基板１Ｍを個別領域Ｃ毎に切断し、図１２（ａ）の状態としてもよい。

次に、図１２（ｂ）に示すように、めっき法やペースト塗布により、封止樹脂１１０の一方の側面、並びに上面及び下面の一部に銅（Ｃｕ）等からなる電極１２０を連続的に形成する。電極１２０の内壁面は、コイル基板１の一方の側面１ｙから露出する接続部３５の側面と接し、両者は電気的に接続される。同様に、めっき法やペースト塗布により、封止樹脂１１０の他方の側面、並びに上面及び下面の一部に銅（Ｃｕ）等からなる電極１３０を連続的に形成する。電極１３０の内壁面は、コイル基板１の他方の側面１ｚから露出する接続部３７の側面と接し、両者は電気的に接続される。これにより、インダクタ１００が完成する。

このように、本実施の形態に係るコイル基板１では、螺旋状のコイルの一部となる配線を絶縁層で被覆した構造体を複数個作製し、それらを接着層を介して積層して、各層の配線間をビア配線を介して直列に接続して、１本の螺旋状のコイルを作製する。これにより、構造体の積層数を増やすことで、平面形状を変更することなく任意の巻き数のコイルを実現できる。つまり、従来よりも小さなサイズ（例えば、平面形状が１．６ｍｍ×０．８ｍｍ）で、コイルの巻き数（ターン数）を増やすことが可能となる。

又、一の構造体（１層）にコイルの１巻きの約半周に相当する配線を作製し、他の構造体（１層）にコイルの１巻きの残りの約半周の配線を作製し、これらを積層して各層の配線間をビア配線を介して直列に接続することで、コイルの１巻きに相当する配線を作製できる。つまり、一の構造体及び他の構造体の２種類の構造体を積層してコイルの１巻きに相当する配線が形成された単位構造体を作製し、単位構造体を必要数積層することで無限大に巻き数を増やすことができる。これにより、簡易な方法でインダクタンスを大きくすることができる。

但し、一の構造体（１層）に形成する配線はコイルの１巻きの半周には限らず、例えば、コイルの１巻きの３／４周等としてもよい。一の構造体（１層）にコイルの１巻きの約３／４周に相当する配線を作製する場合、４種類の構造体を含む単位構造体を準備する必要がある。しかし、一の構造体（１層）にコイルの１巻きの約半周に相当する配線を作製する場合に比べて、同一の巻き数を実現する際の積層数を低減できるため、コイル基板をより薄型化することが可能となる。

又、上記のように一の構造体（１層）に形成する配線をコイルの１巻き以下にできるため、構造体（１層）に形成する配線の幅を太くすることが可能である。つまり、配線の幅方向の断面積を増やすことが可能となり、インダクタの性能に直結する巻き線抵抗を低減できる。

又、コイル基板１の製造工程では、基板１０ｎとして可撓性を有する絶縁樹脂フィルム（例えば、ポリフェニレンサルファイドフィルム等）を用いるが、最終的には剥離され、製品には残存しないため、コイル基板１の薄型化が可能となる。

又、基板１０ｎとしてリール状（テープ状）の可撓性を有する絶縁樹脂フィルム（例えば、ポリフェニレンサルファイドフィルム等）を用いることで、コイル基板１を基板１０ｎ上にリールトゥリールで製造することが可能となる。これにより、大量生産によるコイル基板１の低コスト化を実現できる。

以上、好ましい実施の形態について詳説したが、上述した実施の形態に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態に種々の変形及び置換を加えることができる。

１、１Ｍ コイル基板
１Ａ 第１構造体
１Ｂ 第２構造体
１Ｃ 第３構造体
１Ｄ 第４構造体
１Ｅ 第５構造体
１ｘ 貫通孔
１ｙ コイル基板の一方の側面
１ｚ コイル基板の他方の側面
１０_１〜１０_３ 基板
１０ｚ スプロケットホール
２０_１〜２０_５、４０_１〜４０_５ 絶縁層
３０_１ 第１配線
３０_２ 第２配線
３０_３ 第３配線
３０_４ 第４配線
３０_５ 第５配線
３５、３７ 接続部
５０_１〜５０_４ 接着層
６０_１〜６０_８ ビア配線
１１０ 封止樹脂
１２０、１３０ 電極
３００_１ 金属箔
Ｃ 個別領域

Claims (10)

1. 第１の絶縁層と、前記第１の絶縁層上に形成されたコイルの一部となる配線と、前記第１の絶縁層上に前記配線を被覆して形成された第２の絶縁層と、を備えた構造体を接着層を介して複数個積層し、
   隣接する前記構造体の前記配線同士を直列に接続して螺旋状のコイルを形成したコイル基板。
2. １つの前記構造体に形成される前記配線は、コイルの１巻き以下である請求項１記載のコイル基板。
3. コイルの１巻きの半周に相当する配線を備えた一の構造体と、
   接着層を介して前記一の構造体に隣接して積層され、１巻きの残りの半周に相当する配線を備えた他の構造体と、を含み、
   前記１巻きの半周に相当する配線と、前記１巻きの残りの半周に相当する配線とを、ビア配線を介して直列に接続して１巻きの配線を形成した単位構造体を有する請求項１又は２記載のコイル基板。
4. 接着層を介して前記単位構造体を複数個積層し、
   隣接する前記単位構造体の前記配線同士を直列に接続した請求項３記載のコイル基板。
5. 前記配線の端部に、前記配線と一体に形成された接続部が設けられている構造体を含む請求項１乃至４の何れか一項記載のコイル基板。
6. 請求項１乃至５の何れか一項記載のコイル基板となる複数の領域が配列されたコイル基板。
7. 請求項５記載のコイル基板と、
   前記接続部の一部を除いて前記コイル基板を被覆する封止樹脂と、
   前記封止樹脂の外側に形成され、前記接続部の一部と電気的に接続された電極と、を有するインダクタ。
8. 前記封止樹脂は磁性体を含有し、
   前記封止樹脂は、前記コイル基板を貫通する貫通孔内に充填されている請求項７記載のインダクタ。
9. 第１の絶縁層と、前記第１の絶縁層上に形成されたコイルの一部となる配線と、前記第１の絶縁層上に前記配線を被覆して形成された第２の絶縁層と、を備えた構造体を複数個作製する工程と、
   隣接する前記構造体の前記配線同士を直列に接続しながら夫々の前記構造体を接着層を介して順次積層し、螺旋状のコイルを形成する工程と、を有するコイル基板の製造方法。
10. 前記構造体を複数個作製する工程は、
    第１基板上に第１構造体を作製する工程と、
    第２基板上に第２構造体を形成する工程と、を含み、
    前記螺旋状のコイルを形成する工程は、
    前記第１構造体と前記第２構造体とを接着層を介して対向配置し、前記第１基板と前記第２基板が外側になるように積層する工程と、
    前記第２基板を除去する工程と、
    前記第１構造体の配線と前記第２構造体の配線とを直列に接続する工程と、を含む、請求項９記載のコイル基板の製造方法。

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