【手続補正書】
【提出日】平成16年4月14日(2004.4.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも磁性体と導体とにより構成される磁性部品であって、上部磁性体層と下部磁性体層との間に導体が設けられ、
前記上部磁性体層及び下部磁性体層と導体との間隙部分に磁性体を設けたことを特徴とする磁性部品。
【請求項２】
前記上部磁性体層及び下部磁性体層と導体との間隙部分に設けられる磁性体は、上部磁性体層ならびに下部磁性体層の比透磁率より小さな比透磁率を有する磁性体を用いたことを特徴とする請求項１に記載の磁性部品。
【請求項３】
少なくとも磁性体と導体とにより構成される磁性部品であって、上部磁性体層と下部磁性体層との間に導体が設けられ、
前記上部磁性体層及び下部磁性体層と導体との間隙部分に磁性体が設けられており、
前記間隙部分に設けられる磁性体は、薄膜形成技術により前記間隙部分に充填し形成することを特徴とする磁性部品の製造方法。
【請求項４】
少なくとも磁性体と導体とにより構成される磁性部品であって、上部磁性体層と下部磁性体層との間に導体が設けられ、
前記上部磁性体層及び下部磁性体層と導体との間隙部分に磁性体が設けられており、
前記間隙部分に設けられる磁性体は、厚膜印刷技術により前記間隙部分に充填し形成することを特徴とする磁性部品の製造方法。
【請求項５】
少なくとも磁性体と導体とにより構成される磁性部品であって、上部磁性体層と下部磁性体層との間に導体が設けられ、
前記上部磁性体層及び下部磁性体層と導体との間隙部分に磁性体が設けられており、
前記間隙部分に設けられる磁性体は、薄膜形成技術により前記導体を被覆し形成することを特徴とする磁性部品の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
また、従来例２として図１４にスクリーン印刷法を用いた平面インダクタの断面模式図を示す。図中、１’はＳｉ基板、２’は下部フェライト層、３’は導体パタン、４’はフェライト充填層を示している。従来、この種の平面インダクタの作製は以下のように行われていた。すなわち表面が平滑なＳｉウエハなどの基板１’上に、フェライト粉末ペーストをスクリーン印刷法にて塗布し、約１０００℃で焼成して下部フェライト層２‘を形成し、めっき下地膜を蒸着等で作製したのちレジストを用いてパターンニングを行い、電気めっきにより導体パタン３’を形成する。レジストを除去後、バインダを含有したフェライト粉末ペーストをスクリーン印刷法にて塗布してコイル間隙ならびにコイル上部を埋め込み約２００℃程度で硬化させることによりインダクタが作製される。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
最初に図１に示す外観斜視図について説明する。図１は本発明磁性部品の一実施形態であるインダクタを示したものであり、最上層は上部磁性体１００、中間層は巻線２００、最下層は下部磁性体３００であり、図では省略しているがバイパス磁路は中間層の巻線部２００近傍に形成され、下部磁性体３００と上部磁性体１００とに挟まれる位置関係となる。また、上部磁性体の中央部にある穴は巻線内周端の引き出し用コンタクト部４００、コンタクト部から放射状に延びているスリットは、巻線の外周端の引き出し用コンタクト部５００である。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、図では省略しているが中間層の巻線部２００近傍に形成され、上部磁性体１００と下部磁性体３００とに挟まれる位置関係となっているバイパス磁路は本実施例では、Ｃｏ基アモルファス粉体をバインダと混合して作製したが、Ｆｅ基アモルファス粉体やＭｎ−Ｚｎフェライト粉体やＮｉ−Ｚｎフェライトなどの酸化物磁性粉体やセンダスト粉体やパーマロイ粉体、カーボニル鉄粉体、金属ガラス粉体、ナノ結晶軟磁性粉体などの金属系粉体を用いて作製できることは言うまでもない。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
はじめにＳｉウエハなどの表面平面度の良好な基板６００の上に、ＳｉＯ２膜７００をスパッタリングで形成した後、イオンビームスパッタリング装置を用いてアモルファスＣｏＺｒＴａ磁性膜（ＳｉＯ２）絶縁膜を順次積層したのち、イオンビームエッチングによりパターンニングを行い下部磁性体３００を形成する。続いてＳｉＮｘ絶縁膜８００を形成し、めっき下地膜としてＣｕ、Ｎｂを順次積層する。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
レジストをスピンコートし、スパイラルの巻線パタンを形成したマスクを用いてレジスト露光・現像を行いレジストのコイルパタンを形成する。当該レジストパタンをマスクとしてエッチングを行い、Ｃｕのコイルパタン２００を作製する。続いて厚膜レジストによるフレームを形成しＣｕの電解めっきによりＣｕコイルを作製する。Ｃｕコイルパタンの間にあるレジストフレームをエッチングにより除去し，巻線部を完成させる。この際、磁性ペースト（後述）の比抵抗値が低い時などの場合に備えて、Ｃｕコイルの表面に絶縁層を形成するために自然酸化処理あるいは酸化膜をスパッタ等により形成することを必要に応じて行う。


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
続いて、パイパス磁路を作製するために、粒径３μｍ程度のＣｏ基アモルファス粉体とバインダを混ぜたペースト（以下、磁性ペースト）をスクリーン印刷法により塗布しコイルパタン間に充填し（９００）、平坦化を行ったのち約２００℃で熱硬化させる。こうして作製した下部磁性体３００と巻線２００ならびにバイパス磁路９００から構成されるユニット上にポリイミドをスピンコートにより塗布し硬化させた後（７５０）、下部磁性体の形成方法と同様にして、上部磁性体をイオンビームスパッタリングで膜付けしたのち、図１に示すように巻線内周端の引き出し用コンタクト部４００、コンタクト部４００から放射状に延びている、巻線外周端の引き出し用コンタクトスリット部５００をイオンビームエッチングによりパターンニングを行う。このコンタクトスリットは磁性膜の渦電流損失を低減するとともに、磁性膜に誘導磁気異方性を誘導することによる高周波特性の改善に寄与する。本実施例では、上部磁性体１００のみにスリットを設けたが、下部磁性体３００にスリットを入れても同様な効果が得られ、さらなる低損失化、高周波化特性の改良が図られることは言うまでもない。続いて配線引き出しのための処理として、巻線内周端の引き出し用コンタクト部４００ならびに巻線外周端の引き出し用コンタクトスリット部５００に任意のイオンビームスパッタリング装置を用いて，イオンミリングにより導体上部の絶縁部を除去した後、はんだバンプを形成して接続用バットを作製した。


【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
図４より、従来例１の試料では、高いインダクタンスを示す一方で、コイルと錯交する漏れ磁束のために比較的低い周波数から等価直列抵抗値が大きくなり損失が急増するために得られる性能指数Ｑは低くそのピークとなる周波数も０．５ＭＨｚ程度となる。また、従来例２の試料では漏れ磁束によるコイル抵抗の増大が少ないため、等価直列抵抗の値は低く低損失ではあるが、インダクタンス値が低い。このため得られるＱ値は１０ＭＨｚ程度でピーク値を持つ。一方、本実施例の試料ＡからＣについて見ると、磁性バインダの比透磁率の大小により得られるインダクタンス値も変化するが、バイパス磁路を設けたことにより、従来例１に比べて等価直列抵抗の低周波数領域での増加が抑えられるため、性能指数Ｑは高周波領域まで増大し、５ＭＨｚ〜１０ＭＨｚでピークを持ち、その値も従来例より大きく、Ｂの試料においては３倍近い値が得られている。また、Ｑが最大となる周波数は磁性バインダの比透磁率を変化させることにより、広い周波数範囲内で調整可能であることが判る。Ｑの値が３０以上の高い値を持つ領域を比較すると、従来例２では、８ＭＨｚ〜１４ＭＨｚの領域に限られているが、本実施倒では２ＭＨｚ〜１４ＭＨｚと広帯域化されており、高周波スイッチング電源で使用される周波数である数ＭＨｚ程度の周波数で利用できる大きなメリットを有する。


【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
これに対しバインダの比透磁率の比較的低いＢの試料では、パイパス磁路の磁気抵抗が高いため、コイルにより発生する磁束が、最近傍の上下磁性膜とバイパス磁路のみでなく隣接するコイル周辺まで亘ることから、自己インダクタンスに加えて相互インダクタンスによるインダクタンス値の増加が現れている。またその際、従来構造において漏れ磁束としてコイル導体と錯交していた磁束がバイパス磁路を通ることにより、コイル導体の抵抗上昇が低減され、性能指数Ｑが上昇したものと理解できる。一方、比透磁率の最も低い試料Ｃにおいては、パイパス磁路の磁気抵抗が高いため，従来例１と同様に上下磁性膜間の漏れ磁束がパイパス磁路に集中できずコイルと錯交してしまうため、比較的低い周波数領域から等価直列抵抗の増大があらわれるため、Ｑ値は数ＭＨｚでピークとなり、その値もＡやＢと比較的して小さい。


【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
最初に図５に示す外観斜視図について説明する。図５は本発明磁性部品の一実施形態であるインダクタを示したものであり、最上層は上部磁性体１１０、中間層は巻線部２１０、最下層は下部磁性体３１０であり、図では省略しているがパイパス磁路は中間層の巻線部２１０近傍に形成され、下部磁性体３１０と上部磁性体１１０とに挟まれる位置関係となる。また、巻線部２１０に設けられたコンタクト部４１０、５１０はインダクタの配線接続用バッドである。


【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
続いて図９について説明する。１２０は上部磁性体、３２０は下部磁性体であり、本実施例ではＮｉ−Ｚｎフェライトの薄板を使用したが、Ｍｎ−Ｚｎフェライトの薄板、金属磁性ガラスを用いても良い。  ２２０は巻線部であり，スパイラルコイルに巻回したマグネットワイヤであり、実施例２と同様に折り返し巻としている。


【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、主たる磁気回路を構成する上下磁性膜の間に磁気抵抗を調整したバイパス磁路を形成することにより、漏れ磁束を当該バイパス磁路に誘導し、導体パタンと錯交する漏れ磁束を低減させ高周波におけるコイル抵抗の増大を抑制するとともに、バイパス磁路の磁気抵抗を上下磁性膜に比べて大きくすることにより、電流の向きを同じくする隣接した導体に磁束が亘る磁気回路を実現し、導体の自己インダクタンスと導体間の相互インダクタンスの両者を利用した小型で高い性能指数を有する平面磁性部品を提供することを可能とする。


【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る磁性部品の第１の実施例を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る磁性部品の第１の実施例を分解した除の構成要素を説明する図であ
る。
【図３】本発明に係る磁性部品の第１の実施例の断面構造図である。
【図４】本発明に係る磁性部品の第１の実施例の電気的特性を比較した図である。
【図５】本発明に係る磁性部品の第２の実施例を示す斜視図である。
【図６】本発明に係る磁性部品の第２の実施例を分解した際の構成要素を説明する図であ
る。
【図７】本発明に係る磁性部品の第２の実施例の製造方法を示す模式図である。
【図８】本発明に係る磁性部品の第３の実施例を示す斜視図である。
【図９】本発明に係る磁性部品の第３の実施例を分解した際の構成要素を説明する図であ
る。
【図１０】本発明に係る磁性部品の第４の実施例を示す斜視図である。
【図１１】本発明に係る磁性部品の第４の実施例を分解した際の構成要素を説明する図である。
【図１２】従来例１の―部切断した構造を表す斜視図である。
【図１３】従来例１の断面模式図である。
【図１４】従来例２の断面模式図である。
【図１５】従来例１の磁束分布を説明する模式図である。
【図１６】従来例２の磁束分布を説明する模式図である。
【符号の説明】
１  基板、
２  絶縁層、
３  下部磁性体、
４  コイルパタン、
５  上部磁性体、
１’基板、
２’下部磁性体、
３’コイルパタン、
４’フェライト充填層（上部磁性体）、
１００  上部磁性体、
２００  巻線部、
３００  下部磁性体、
４００  配線用コンタクト、
５００  配線用コンタクト、
６００  基板、
７００  絶縁膜、
７５０  絶縁膜、
８００  絶縁層、
９００  バイパス磁路、
１１０  上部磁性体、
２１０  巻線部、
３１０  下部磁性体、
４１０  配線用コンタクト、
５１０  配線用コンタクト、
１２０  上部磁性体、
２２０  巻線部、
３２０  下部磁性体、
１３０  上部磁性体、
２３０  巻線部、
３３０  下部磁性体。


【手続補正１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１３】
2003133136.tif 000001