(57)【要約】【課題】製造工程内で割れ難く、高い歩留まりで製造することが可能な小型薄型のインダクタンス素子およびその製造方法を提供すること。【解決手段】インダクタンス素子を、フェライト基板と、フェライト基板の表面および裏面の少なくとも一方の面に形成された、所定の開口部を有する絶縁樹脂と、絶縁樹脂の開口部に対応してフェライト基板に形成されたスルーホールと、スルーホールの位置に合わせて形成された接続導体と、絶縁樹脂の開口部に形成され、接続導体と接続された配線導体とによって構成する。【選択図】図１
2010093073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インダクタンス素子であって、
フェライト基板と、
前記フェライト基板の表面および裏面の少なくとも一方の面に形成された、所定の開口部を有する絶縁樹脂と、
前記絶縁樹脂の前記開口部内において前記フェライト基板に形成されたスルーホールと、
前記スルーホールの位置に合わせて形成された接続導体と、
前記絶縁樹脂の前記開口部に形成され、前記接続導体と接続された配線導体と
を具えたことを特徴とするインダクタンス素子。
【請求項２】
前記絶縁樹脂の前記開口部は、前記スルーホールの形状に合わせて形成され、
前記接続導体は、前記絶縁樹脂の前記開口部内および前記スルーホール内に共通して形成され、
前記配線導体は、前記絶縁樹脂の前記開口部の上部に形成されかつ前記開口部内の前記接続導体と接続されたことを特徴とする請求項１記載のインダクタンス素子。
【請求項３】
前記絶縁樹脂の前記開口部は、前記配線導体の形状に合わせて形成され、
前記接続導体は、前記スルーホール内に形成され、
前記配線導体は、前記絶縁樹脂の前記開口部内に形成されかつ前記スルーホール内の前記接続導体と接続されたことを特徴とする請求項１記載のインダクタンス素子。
【請求項４】
前記絶縁樹脂は、感光性樹脂であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のインダクタンス素子。
【請求項５】
前記フェライト基板の前記スルーホールに形成された前記接続導体と、前記フェライト基板の表面および裏面に形成された前記配線導体とがコイル状に接続されたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のインダクタンス素子。
【請求項６】
インダクタンス素子の製造方法において、
フェライト基板の表面および裏面の少なくとも一方の面に、絶縁樹脂を形成する工程と、
前記絶縁樹脂をパターニングして、開口部を形成する工程と、
前記絶縁樹脂の前記開口部に対応して、前記フェライト基板にスルーホールを形成する工程と、
前記スルーホールの位置に合わせて接続導体を形成する工程と、
前記絶縁樹脂の前記開口部に配線導体を形成して、前記接続導体と接続する工程と
を具えたことを特徴とするインダクタンス素子の製造方法。
【請求項７】
前記絶縁樹脂の前記開口部は、前記スルーホールの形状に合わせて形成され、
前記接続導体は、前記絶縁樹脂の前記開口部内および前記スルーホール内に共通して形成され、
前記配線導体は、前記絶縁樹脂の前記開口部の上部に形成されかつ前記開口部内の前記接続導体と接続されたことを特徴とする請求項６記載のインダクタンス素子の製造方法。
【請求項８】
インダクタンス素子の製造方法において、
フェライト基板にスルーホールを形成する工程と、
前記スルーホールの位置に合わせて接続導体を形成する工程と、
前記フェライト基板の表面および裏面の少なくとも一方の面に、絶縁樹脂を形成する工程と、
前記絶縁樹脂をパターニングして、開口部を形成する工程と、
前記絶縁樹脂の前記開口部に配線導体を形成して、前記接続導体と接続する工程と
を具えたことを特徴とするインダクタンス素子の製造方法。
【請求項９】
前記絶縁樹脂の前記開口部は、前記配線導体の形状に合わせて形成され、
前記接続導体は、前記スルーホール内に形成され、
前記配線導体は、前記絶縁樹脂の前記開口部内に形成されかつ前記スルーホール内の前記接続導体と接続されたことを特徴とする請求項８記載のインダクタンス素子の製造方法。
【請求項１０】
前記絶縁樹脂は、感光性樹脂であり、リソグラフィによりパターニングされたことを特徴とする請求項６ないし９のいずれかに記載のインダクタンス素子の製造方法。
【請求項１１】
前記フェライト基板の前記スルーホールに形成された前記接続導体と、前記フェライト基板の表面および裏面に形成された前記配線導体とがコイル状に接続されたことを特徴とする請求項６ないし１０のいずれかに記載のインダクタンス素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インダクタンス素子、および、その製造方法に関し、より詳細には、フェライト基板に貫通接続導体を有するインダクタンス素子、および、その製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ノートＰＣ、携帯電話、携帯型ゲームなどの携帯型情報機器は多機能化に伴い、異なる電源電圧を有するＬＳＩが内蔵されるようになっており、バッテリーから供給される単一電源電圧を、異なる電源電圧に変換する電源デバイスの需要が増大している。電源電圧を変換するデバイスとしては、ＤＣ／ＤＣコンバータがあり、これらにはトランスやインダクタなどのコイル部品が使用されており、効率良く電圧変換するためには、性能指標であるＱ値やインダクタンスＬ値の高いインダクタンス素子が必要である。また、実装基板上での素子の占有面積を小さくするために、インダクタンス素子の小型化も必要である。
【０００３】
インダクタンス素子としては、磁性材料で構成された磁芯に導電線を巻き付けることによって形成する巻線型が一般的である。この巻線型によれば、磁芯の形状や大きさ、導電線の材料や長さ、断面積、巻数などを適当に選ぶことにより、Ｑ値やＬ値の高いインダクタンス素子を比較的容易に形成することが可能である。しかしながら、導電線を磁芯に巻き付けることが必要なため、小型化・薄型化に限界があり、半導体チップ上に集積すること（表面実装部品化）には不向きであるという問題がある。
【０００４】
この問題を解決するために、例えば、特許文献１又特許文献２に示されているようなインダクタンス素子が開発されている。この特許文献１に記載のものは、フェライト基板の表裏面の配線パターンをスルーホール内の導体により接続することにより形成されたインダクタンス素子（トランス）に関するもので、薄型化を実現している。また、特許文献２に記載のものは、特許文献１と同様な構造を有するインダクタンス素子を半導体チップ上に集積している。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−５３０４５号公報
【特許文献２】特開２００４−７２８１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１３は、従来のインダクタンス素子３００の構成例を示す。
【０００７】
フェライト基板３０１の表裏面の配線導体３０２をスルーホール３０３内の接続導体３０４により接続することによりインダクタンス素子（トランス）３００を構成している。
【０００８】
しかしながら、特許文献１、特許文献２、図１３の従来例に記載のものは、フェライト基板の脆さが起因する製造工程内での基板割れが、特に薄いフェライト基板を使用する場合に顕著に発生するため、歩留まりを高くすることが困難であるという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、製造工程内で割れ難く、高い歩留まりで製造することが可能な小型薄型のインダクタンス素子およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、インダクタンス素子であって、フェライト基板と、前記フェライト基板の表面および裏面の少なくとも一方の面に形成された、所定の開口部を有する絶縁樹脂と、前記絶縁樹脂の前記開口部内において前記フェライト基板に形成されたスルーホールと、前記スルーホールの位置に合わせて形成された接続導体と、前記絶縁樹脂の前記開口部に形成され、前記接続導体と接続された配線導体とを具えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明は、インダクタンス素子の製造方法において、フェライト基板の表面および裏面の少なくとも一方の面に、絶縁樹脂を形成する工程と、前記絶縁樹脂をパターニングして、開口部を形成する工程と、前記絶縁樹脂の前記開口部に対応して、前記フェライト基板にスルーホールを形成する工程と、前記スルーホールの位置に合わせて接続導体を形成する工程と、前記絶縁樹脂の前記開口部に配線導体を形成して、前記接続導体と接続する工程とを具えたことを特徴とする。
【００１２】
前記絶縁樹脂の前記開口部は、前記スルーホールの形状に合わせて形成され、前記接続導体は、前記絶縁樹脂の前記開口部内および前記スルーホール内に共通して形成され、前記配線導体は、前記絶縁樹脂の前記開口部の上部に形成されかつ前記開口部内の前記接続導体と接続されたことを特徴とする。
【００１３】
本発明は、インダクタンス素子の製造方法において、フェライト基板にスルーホールを形成する工程と、前記スルーホールの位置に合わせて接続導体を形成する工程と、前記フェライト基板の表面および裏面の少なくとも一方の面に、絶縁樹脂を形成する工程と、前記絶縁樹脂をパターニングして、開口部を形成する工程と、前記絶縁樹脂の前記開口部に配線導体を形成して、前記接続導体と接続する工程とを具えたことを特徴とする。
【００１４】
前記絶縁樹脂の前記開口部は、前記配線導体の形状に合わせて形成され、前記接続導体は、前記スルーホール内に形成され、前記配線導体は、前記絶縁樹脂の前記開口部内に形成されかつ前記スルーホール内の前記接続導体と接続されたことを特徴とする。
【００１５】
前記絶縁樹脂は、感光性樹脂であり、リソグラフィによりパターニングされたことを特徴とする。
【００１６】
前記フェライト基板の前記スルーホールに形成された前記接続導体と、前記フェライト基板の表面および裏面に形成された前記配線導体とがコイル状に接続されたことを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１８】
［第１の例］
本発明の第１の実施の形態を、図１〜図６に基づいて説明する。
【００１９】
（製造方法）
まず、製造方法について説明する。
【００２０】
図１〜図６は、インダクタンス素子の製造方法を示す。
【００２１】
図１は、絶縁樹脂２ａ，２ｂの形成工程を示す。
【００２２】
フェライト基板１の表面および裏面に、絶縁樹脂２ａ，２ｂを形成する。
【００２３】
図２は、絶縁樹脂２ａ，２ｂのパターンニング工程を示す。
【００２４】
絶縁樹脂２ａ，２ｂをパターニングして、開口部３ａ，３ｂを形成する。絶縁樹脂２ａ，２ｂは、感光性樹脂であり、リソグラフィによりパターニングする。
【００２５】
図３は、スルーホール４の形成工程を示す。
【００２６】
絶縁樹脂２ａ，２ｂの開口部３ａ，３ｂに対応して、フェライト基板１にスルーホール４を形成する。
【００２７】
図４は、接続導体５の形成工程を示す。
【００２８】
スルーホール４の位置に合わせて接続導体５を形成する。
【００２９】
図５は、表面側の配線導体６ａの形成工程を示す。
【００３０】
表面側の絶縁樹脂２ａの開口部３ａに配線導体６ａを形成して、接続導体５と接続する。
【００３１】
図６は、裏面側の配線導体６ｂの形成工程を示す。
【００３２】
図５と同様に、裏面側の絶縁樹脂２ｂの開口部３ｂに配線導体６ｂを形成して、接続導体５と接続する。
【００３３】
なお、本例では、フェライト基板１の表面および裏面の両面に形成したが、これに限定されるものではなく、少なくとも片面に形成してもよい。
【００３４】
以上のような製造工程により作製された図６（ｂ）に示すようなインダクタンス素子１００は、フェライト基板１と、フェライト基板１の表面および裏面の少なくとも一方の面に形成された、所定の開口部３ａ，３ｂを有する絶縁樹脂２ａ，２ｂと、絶縁樹脂２ａ，２ｂの開口部３ａ，３ｂ内においてフェライト基板１に形成されたスルーホール４と、スルーホール４の位置に合わせて形成された接続導体５と、絶縁樹脂２ａ，２ｂの開口部３ａ，３ｂに形成され、接続導体５と接続された配線導体６ａ，６ｂとにより構成することができる。
【００３５】
このように構成されたインダクタンス素子１００は、以下の特徴を有する。
【００３６】
絶縁樹脂２ａ，２ｂの開口部３ａ，３ｂは、スルーホール４の形状に合わせて形成されている。
【００３７】
接続導体５は、絶縁樹脂２ａ，２ｂの開口部３ａ，３ｂ内およびスルーホール４内に共通して形成されている。
【００３８】
配線導体６ａ，６ｂは、絶縁樹脂２ａ，２ｂの開口部３ａ，３ｂの上部に形成されかつ開口部３ａ，３ｂ内の接続導体５と接続されている。
【００３９】
このようにして作製されたインダクタンス素子１００は、フェライト基板１のスルーホール４に形成された接続導体５と、フェライト基板１の表面および裏面に形成された配線導体６ａ，６ｂとをコイル状に接続して構成することが可能である。
【００４０】
（具体例）
次に、インダクタンス素子１００を作製する具体例について説明する。
１）厚さ２５０μｍのＮｉ−Ｚｎ系フェライト基板１に、厚さ１５μｍのドライフィルムレジスト（化薬マイクロケム株式会社製ＳＵ−８）を、表面、裏面にそれぞれ貼り付け、絶縁樹脂２ａ，２ｂを形成する。
２）露光・現像により、感光性樹脂である絶縁樹脂２ａ，２ｂをパターニングする。
３）サンドブラスト法により、フェライト基板１にスルーホール４を形成する。
４）スルーホール４内に、めっき法により、接続導体５となるＣｕを埋め込む。
５）表面の配線導体６ａとなるＣｕを、めっき法により形成する。
６）裏面の配線導体６ｂとなるＣｕを、めっき法により形成する。
【００４１】
インダクタンス素子１００の作製に際しては、以下のような点を考慮する。
ａ）フェライト基板1にスルーホール４を形成する方法は、ドリル加工、レーザー加工、サンドブラスト加工など特に限定されない。
ｂ）スルーホール４内にＣｕめっきにより接続導体５を形成する場合、接続導体５は、スルーホール４全体に埋め込まれていても、スルーホール４側面に形成されていても、特に限定はされないが、コイルの抵抗値を低くする必要がある場合は、埋め込まれた接続導体５の方が好ましい。
ｃ）フェライト基板１の表面および裏面に配線導体６ａ，６ｂを形成する場合、配線導体６ａ，６ｂの形成方法は、特に限定されないが、厚膜を容易に形成できるめっき方が好ましい。
【００４２】
（フェライト基板）
フェライト基板１の構成例について説明する。
フェライト基板１の材料は、Ｎｉ−Ｚｎ系、Ｎｉ−Ｍｎ系などがあり、特に限定はされないが、Ｎｉ−Ｚｎ系は絶縁抵抗が高くインダクタンス素子用の材料として好ましい。また、表面にＳｉＯ２など無機絶縁層が被覆された基板でもよい。
フェライト基板１の厚さは、特に厚さに限定はないが、下限値は工程中のハンドリング性の良さおよび高インダクタンスから決まる。また、上限値はスルーホールの加工性および素子の薄型化の観点から決まるため、１００〜１０００μｍが好ましく、２００〜５００μｍがより好ましい。
【００４３】
（絶縁樹脂）
絶縁樹脂２ａ，２ｂの構成例について説明する。
絶縁樹脂２ａ，２ｂの材料は、特に限定されないが、パターニングできる感光性レジストが好ましい。液状でもいいがフィルム状（ドライフィルム）の方が好ましい。
絶縁樹脂２ａ，２ｂの厚さは、フェライト基板１の割れ抑制に効果があれば、特に限定されないが、５〜２００μｍ、好ましくは１０〜１００μｍであればよい。
【００４４】
以上説明したように、フェライト基板１の面上の可能な限り広い面積に絶縁樹脂２ａ，２ｂを形成し、その絶縁樹脂２ａ，２ｂを除去することなく全工程が終了するまで残すようにしたので、製造工程中でのフェライト基板１の割れを抑制することができ、これにより、高い歩留まりで小型薄型のインダクタンス素子１００を提供することができる。
【００４５】
［第２の例］
本発明の第２の実施の形態を、図７〜図１２に基づいて説明する。なお、前述した第１の例と同一部分についての説明は省略する。
【００４６】
（製造方法）
まず、製造方法について説明する。
【００４７】
図７〜図１２は、インダクタンス素子の製造方法を示す。
【００４８】
図７は、スルーホール１４の形成工程を示す。
【００４９】
フェライト基板１０にスルーホール１４を形成する。
【００５０】
図８は、接続導体１５の形成工程を示す。
【００５１】
スルーホール１４の位置に合わせて接続導体１５を形成する。
【００５２】
図９は、表面側の絶縁樹脂１２ａの形成工程を示す。
【００５３】
フェライト基板１の表面に、絶縁樹脂１２ａを形成する。
【００５４】
図１０は、絶縁樹脂１２ａのパターンニング工程を示す。
【００５５】
絶縁樹脂１２ａをパターニングして、開口部１３ａを形成する。絶縁樹脂１２ａは、感光性樹脂であり、リソグラフィによりパターニングする。
【００５６】
図１１は、表面側の配線導体１６ａの形成工程を示す。
【００５７】
表面側の絶縁樹脂１２ａの開口部１３ａに配線導体６ａを形成して、接続導体１５と接続する。
【００５８】
図１２は、裏面側の配線導体１６ｂの形成工程を示す。
【００５９】
図１１と同様に、裏面側の絶縁樹脂１２ｂの開口部１３ｂに配線導体１６ｂを形成して、接続導体１５と接続する。絶縁樹脂１２ｂは、感光性樹脂であり、リソグラフィによりパターニングする。
【００６０】
なお、本例では、フェライト基板１の表面側を先に形成した後に裏面側を形成したが、これに限定されるものではなく、表面と裏面とを同時に形成してもよい。
【００６１】
以上のような製造工程により作製された図１２（ｂ）に示すようなインダクタンス素子２００は、フェライト基板１０と、フェライト基板１０の表面および裏面の少なくとも一方の面に形成された、所定の開口部１３ａ，１３ｂを有する絶縁樹脂１２ａ，１２ｂと、絶縁樹脂１２ａ，１２ｂの開口部１３ａ，１３ｂ内においてフェライト基板１０に形成されたスルーホール１４と、スルーホール１４の位置に合わせて形成された接続導体１５と、絶縁樹脂１２ａ，１２ｂの開口部１３ａ，１３ｂに形成され、接続導体１５と接続された配線導体１６ａ，１６ｂとにより構成することができる。
【００６２】
このように構成されたインダクタンス素子１００は、以下の特徴を有する。
【００６３】
絶縁樹脂１２ａ，１２ｂの開口部１３ａ，１３ｂは、配線導体１６ａ，１６ｂの形状に合わせて形成されている。
【００６４】
接続導体１５は、スルーホール１４内に形成されている。
【００６５】
配線導体１６ａ，１６ｂは、絶縁樹脂１２ａ，１２ｂの開口部１３ａ，１３ｂ内に形成されかつスルーホール１４内の接続導体１５と接続されている。
【００６６】
このようにして作製されたインダクタンス素子２００は、フェライト基板１０のスルーホール１４に形成された接続導体１５と、フェライト基板１０の表面および裏面に形成された配線導体１６ａ，１６ｂとをコイル状に接続して構成することが可能である。
【００６７】
（具体例）
次に、インダクタンス素子２００を作製する具体例について説明する。
１）厚さ２５０μｍのＮｉ−Ｚｎ系フェライト基板１０にサンドブラスト法によりスルーホール１４を形成する。
２）次に、スルーホール１４内に、めっき法により、接続導体１５となるＣｕを埋め込む。フェライト基板１０の表面よりＣｕがはみ出す場合は、必要に応じてＣＭＰ（ケミカル・メカニカル・ポリッシング）により平坦化を行う。
３）接続導体１５が形成されたフェライト基板１０に、厚さ５０μｍのドライフィルムレジスト（化薬マイクロケム株式会社製ＳＵ−８）を繰り返し２回貼り付けることにより、厚さ１００μｍの絶縁樹脂１２ａを形成する。
４）露光・現像により、感光性樹脂である絶縁樹脂１２ａをパターニングする。
５）パターンニングにより絶縁樹脂１２ａが除去された部分に、表面の配線導体１６ａとなるＣｕを、めっき法により形成する。
６）表面と同様な方法で、絶縁樹脂１２ｂの形成・パターニングおよびＣｕめっきを行うことにより、裏面の配線導体１６ｂを形成する。
【００６８】
以上説明したように、フェライト基板１０の面上の可能な限り広い面積に絶縁樹脂１２ａ，１２ｂを形成し、その絶縁樹脂１２ａ，１２ｂを除去することなく全工程が終了するまで残すようにしたので、製造工程中でのフェライト基板１０の割れを抑制することができ、これにより、高い歩留まりで小型薄型のインダクタンス素子２００を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１の実施の形態である、絶縁樹脂の形成工程を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）はその断面図である。
【図２】図１に続く工程であって、絶縁樹脂のパターンニング工程を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）はその断面図である。
【図３】図２に続く工程であって、スルーホールの形成工程を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）はその断面図である。
【図４】図３に続く工程であって、接続導体の形成工程を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）はその断面図である。
【図５】図４に続く工程であって、表面側の配線導体の形成工程を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）はその断面図である。
【図６】図５に続く工程であって、裏面側の配線導体の形成工程を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）はその断面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態である、スルーホールの形成工程を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）はその断面図である。
【図８】図７に続く工程であって、接続導体の形成工程を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）はその断面図である。
【図９】図８に続く工程であって、絶縁樹脂の形成工程を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）はその断面図である。
【図１０】図９に続く工程であって、絶縁樹脂のパターンニング工程を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）はその断面図である。
【図１１】図１０に続く工程であって、表面側の配線導体の形成工程を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）はその断面図である。
【図１２】図１１に続く工程であって、裏面側の配線導体の形成工程を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）はその断面図である。
【図１３】従来のインダクタンス素子の構成例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７０】
１  フェライト基板
２ａ，２ｂ  絶縁樹脂
３ａ，３ｂ  開口部
４  スルーホール
５  接続導体
６ａ，６ｂ  配線導体
１０  フェライト基板
１２ａ，１２ｂ  絶縁樹脂
１３ａ，１３ｂ  開口部
１４  スルーホール
１５  接続導体
１６ａ，１６ｂ  配線導体
１００  インダクタンス素子
２００  インダクタンス素子
３００  インダクタンス素子
３０１  フェライト基板
３０２  配線導体
３０３  スルーホール
３０４  接続導体
【図１】
2010093073.tif 000003
【図２】
2010093073.tif 000004
【図３】
2010093073.tif 000005
【図４】
2010093073.tif 000006
【図５】
2010093073.tif 000007
【図６】
2010093073.tif 000008
【図７】
2010093073.tif 000009
【図８】
2010093073.tif 000010
【図９】
2010093073.tif 000011
【図１０】
2010093073.tif 000012
【図１１】
2010093073.tif 000013
【図１２】
2010093073.tif 000014
【図１３】
2010093073.tif 000015