(57)【要約】  【課題】  配線導体の金属成分がフェライト層に拡散して電気抵抗値が大きくなることを低減すること。  【解決手段】  本発明のコイル内蔵配線基板１は、縦断面視において、切り欠き11ｂを含む端部を有しているフェライト層と、フェライト層の主面から切り欠き11ｂを通り側面にかけて、フェライト層の厚み方向に延びるように設けられている配線導体12と、フェライト層の内部に設けられているコイル導体13とを有しており、配線導体12の、切り欠き11ｂに設けられた部分の厚みが、主面および側面に設けられた部分の厚みよりも大きい。【選択図】  図２
2014029910.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦断面視において、切り欠きを含む端部を有しているフェライト層と、
前記フェライト層の主面から切り欠きを通り側面にかけて、前記フェライト層の厚み方向に延びるように設けられている配線導体と、
前記フェライト層の内部に設けられているコイル導体とを備えており、
前記切り欠きが前記フェライト層の前記主面から前記側面にかけて設けられており、
前記配線導体の、前記切り欠きに設けられた部分の厚みが、前記主面および前記側面に設けられた部分の厚みよりも大きいことを特徴とするコイル内蔵配線基板。
【請求項２】
前記配線導体がＡｇを主成分とすることを特徴とする請求項１に記載のコイル内蔵配線基板。
【請求項３】
縦断面視において、前記フェライト層の前記主面または前記側面と前記切り欠きとの間の領域が凸形状の円弧状であることを特徴とする請求項１に記載のコイル内蔵配線基板。
【請求項４】
請求項１に記載のコイル内蔵配線基板と、
前記コイル内蔵配線基板に搭載された電子部品とを備えていることを特徴とする電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイル内蔵配線基板および電子装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、配線基板の内部にコイルが設けられたコイル内蔵配線基板の開発が進められている。このようなコイル内蔵配線基板は、例えば直流電流の電圧を変換する機能を有するＤＣ−ＤＣコンバータ等に用いられている。例示的なコイル内蔵配線基板は、配線基板を構成する絶縁基体の材料としてフェライトが用いられており、コイル導体および配線導体の材料として銀が用いられているコイル内蔵フェライト基板である（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2011−193724号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
コイル内蔵配線基板において、絶縁基体の上下面に設けられた電極または配線導体を接続するために、配線導体が絶縁基体の上面から側面を通り下面にまで設けられていることがある。このようなコイル内蔵配線基板は、絶縁基体の上面または下面をフェライト層によって構成されている場合には、フェライト層上に配線導体が設けられていると、配線導体の金属成分がフェライト層に拡散して配線導体が薄くなる。フェライト層の上面と側面とが交わっている稜またはフェライト層の下面と側面とが交わっている稜においては、配線導体の厚みが小さくなりやすく、配線導体の金属成分がフェライト層に拡散して配線導体の電気抵抗が特に大きくなる可能性があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一つの態様によるコイル内蔵配線基板は、縦断面視において、切り欠きを含む端部を有しているフェライト層と、フェライト層の主面から切り欠きを通り側面にかけて、フェライト層の厚み方向に延びるように設けられている配線導体とフェライト層の内部に設けられているコイル導体とを有しており、配線導体の、切り欠きに設けられた部分の厚みが、主面および側面に設けられた部分の厚みよりも大きい。
【０００６】
本発明の他の態様による電子装置は、上記構成のコイル内蔵配線基板と、コイル内蔵配線基板に搭載された電子部品とを有している。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一つの態様によるコイル内蔵配線基板は、切り欠きがフェライト層の主面から側面にかけて設けられており、切り欠きに設けられた配線導体の厚みが、主面および側面に設けられた部分の厚みよりも大きいことによって、フェライト層の稜において、配線導体の金属成分がフェライト層に拡散しても、配線導体の切り欠きに設けられた部分から、配線導体の稜に設けられた部分に金属成分が供給されるため、配線導体の電気抵抗が大きくなる可能性を低減できる。
【０００８】
本発明の他の態様による電子装置は、上記構成のコイル内蔵配線基板と、コイル内蔵配線基板に搭載された電子部品とを有していることから、外部回路基板との電気的接続の信頼性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態における電子装置の分解斜視図を示している。
【図２】図１に示された電子装置のＡ−Ａ線における縦断面図を示している。
【図３】本発明の第２の実施形態における電子装置の縦断面図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明のいくつかの例示的な実施形態について、添付の図面を参照しつつ説明する。
【００１１】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態における電子装置は、図１および図２に示されているように、コイル内蔵配線基板１と、コイル内蔵配線基板１の上面に設けられた電子素子２とを含んでいる。電子装置は、例えば電子部品モジュールを構成する回路基板上に実装される。
【００１２】
コイル内蔵配線基板１は、フェライト層を含んでいる板状の基体部11と、基体部11に埋設されたコイル導体13と、基体部11に設けられた配線導体12と、基体部11の上面に設けられた接続電極14と、基体部11の下面に設けられた端子電極15とを含んでいる。図１において、電子装置は仮想のｘｙｚ空間におけるｘｙ平面に実装されている。図１および図２において、上方向とは、仮想のｚ軸の正方向のことをいう。
【００１３】
基体部11は、磁性材料を含んでおり、焼成によって一体的に形成されている。例示的な基体部11は、酸化鉄，酸化ニッケル，酸化銅，酸化亜鉛およびガラス成分を含んだフェライト層を有している。
【００１４】
フェライト層は、フェライト材料が98.5質量％以上含まれており、高い透磁率を得るために、ＺｎＦｅ２Ｏ４，ＭｎＦｅ２Ｏ４，ＦｅＦｅ２Ｏ４，ＣｏＦｅ２Ｏ４,ＮｉＦｅ２
Ｏ４，ＢａＦｅ２Ｏ４，ＳｒＦｅ２Ｏ４およびＣｕＦｅ２Ｏ４のうちの少なくとも１種類のフェライトが含まれることが好ましい。
【００１５】
フェライト層に含まれているガラス成分はフェライト層の全質量に対して0.25〜５質量％含まれている。ガラス成分は、ガラス成分の全質量に対して酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を３〜12質量％、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）を５〜12質量％、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を１〜９質量％、酸化バリウム（ＢａＯ）を１〜12質量％、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）を60〜80質量％含んでいる。
【００１６】
基体部11は、板形状を有しており、互いに積層された第１の層111〜第４の層114を含んでいる。図２において、第１の層111〜第４の層114の界面は、仮想の二点鎖線によって示されている。第２の層112は、第１の層111の上に積層されており、第３の層113は、第２
の層112の上に積層されており、第４の層114は第３の層113の上に積層されている。なお
、本実施形態において、第１の層111〜第４の層114はフェライト層である。
【００１７】
基体部11の上下面および側面には、上下面から側面にわたってキャスタレーション11ａが設けられている。キャスタレーション11ａは縦断面視において、上下方向に長い溝状の形状を有している。このようなキャスタレーション11ａは、コイル内蔵配線基板１が外部の回路基板に接合される際に、はんだ等の接合材の溜まる部分となって接合材の量を増加させて、コイル内蔵配線基板１と外部の回路基板との接合強度を向上させるためのものである。
【００１８】
基体部11の上面にキャスタレーション11ａとつながっている切り欠き11bが設けられて
いる。切り欠き11bは、後述する配線導体12に、厚みの大きい厚膜部12ａを形成するため
に設けられている。
【００１９】
配線導体12は、第１の層111〜第４の層114の層間、内部および表面に設けられている。配線導体12はコイル導体13，接続電極14および端子電極15の間を相互に電気的に接続する。接続電極14と端子電極15とを電気的に接続する配線導体12は、基体部11の上面から側面を通り下面にわたって設けられている。配線導体12のうち側面に設けられている部分は、キャスタレーション11ａの表面に設けられており、キャスタレーション11ａの表面に沿った形状を有している。配線導体12の材料は、例えばＡｇ，Ａｇ−Ｐｄ合金またはＡｇ−Ｐｔ合金等のＡｇを含む材料を用いることができる。
【００２０】
配線導体12は切り欠き11ｂに設けられた厚膜部12ａを有している。厚膜部12ａの厚さは、他の部分に設けられた配線導体12の厚さよりも大きい。これは、配線導体12を例えば導体ペーストを用いて作製した場合に、切り欠き11ｂに導体ペーストが溜まりやすいので、基体部11の上下面または側面に印刷された導体ペーストに比べて、切り欠き11ｂに印刷された導体ペーストの厚みが大きくなるためである。
【００２１】
厚膜部12ａを有することによって、基体部11の上面と切り欠き11ｂの側面との間の第１の稜11ｃおよび、切り欠き11ｂの底面とキャスタレーション11ａの内面との間の第２の稜11ｄに設けられた配線導体12の金属成分が基体部11のフェライト層に拡散しても、厚膜部12ａから金属成分が第１の稜11ｃ,第２の稜11ｄに設けられた配線導体12に供給される。
したがって、第１の稜11ｃ,第２の稜11ｄに設けられた配線導体12の電気抵抗が増加する
ことを低減できる。
【００２２】
コイル導体13は、平面透視において基体部11の中心部を囲むような形状を有しており、基体部11に埋設されている。コイル導体13は、第２の層112の上面に形成された第１のコ
イルパターン131と第３の層113の上面に形成された第２のコイルパターン132とを含んで
いる。第１のコイルパターン131および第２のコイルパターン132は、基体部11の第２の層112に設けられたビア導体によって電気的に接続されている。図１において、第１のコイ
ルパターン131および第２のコイルパターン132の電気的な接続関係が点線によって示されている。コイル導体13の材料は配線導体12と同様の材料を用いることができる。
【００２３】
接続電極14は電子素子２に電気的に接続されるものであり、端子電極15は外部の回路基板に電気的に接続されるものである。接続電極14および端子電極15の材料は、例えばＡｇ，Ａｕ，Ｐｔ，Ａｇ−Ｐｄ合金またはＡｇ−Ｐｔ合金等の材料を用いることができる。
【００２４】
電子素子２は、コイル内蔵配線基板１の基体部11の上面に設けられている。電子素子２は、例えばＤＣ−ＤＣコンバータにおける制御用ＩＣ素子である。電子素子２とコイル内蔵配線基板１のコイル導体13とは電気的に接続される。
【００２５】
以下、磁性材料としてフェライトを含むコイル内蔵配線基板１の製造方法について説明する。コイル内蔵配線基板１の製造方法は、フェライトを含むスラリーを得る工程と、スラリーを用いてフェライトグリーンシートを得る工程と、コイルパターンおよび配線パターンを含む積層体を得る工程と、積層体を焼成する工程とを含んでいる。
【００２６】
スラリーは、フェライト粉末およびガラス材料に適当な有機バインダ、可塑剤および有機溶剤等が混合されて得られる。フェライト粉末は、フェライトグリーンシートの焼結状態において均一化を図るために、仮焼が施されており、粒径の均一化が図られており、球形状に近い形状を有するものがよい。フェライト粉末に部分的に小さい粒径の粒子が含まれている場合、その小さい粒径の粒子の部分のみ結晶粒の成長が低下し、焼結後に得られ
るフェライト層の透磁率が安定しにくい傾向がある。
【００２７】
フェライトグリーンシートは、スラリーを用いて、ドクターブレード法、圧延法およびカレンダーロール法等によって製造される。積層体は、一部のフェライトグリーンシートにコイルパターンまたは配線パターンが形成されている複数のフェライトグリーンシートを含んでいる。コイルパターンおよび配線パターンは、銀（Ａｇ）または銀合金等の金属粉末に適当な有機バインダおよび溶剤が混練された導体ペーストを、スクリーン印刷法またはグラビア印刷法等によってフェライトグリーンシートの表面に塗布することによって形成される。
【００２８】
このようにして得た積層体を850℃〜900℃で焼成することによってコイル内臓配線基板１が作製される。
【００２９】
本実施形態におけるコイル内蔵配線基板１は、縦断面視において、切り欠き11bを含む
端部を有しているフェライト層と、フェライト層の主面から切り欠き11bを通り側面にか
けて、フェライト層の厚み方向に延びるように設けられている配線導体12と、フェライト層の内部に設けられているコイル導体とを有しており、切り欠き11ｂがフェライト層の主面から側面にかけて設けられており、配線導体12の、切り欠き11bに設けられた部分の厚
みが、主面および側面に設けられた部分の厚みよりも大きい。フェライト層の稜において、配線導体12の金属成分がフェライト層に拡散しても、配線導体12の切り欠き11bに設け
られた部分から、配線導体12の第１の稜11ｃおよび第２の稜11ｄに設けられた部分に金属成分が供給されるため、配線導体12の電気抵抗が大きくなる可能性を低減できる。
【００３０】
また、コイル内蔵配線基板１は、配線導体12がＡｇを主成分とすることから、配線導体12の導電性を向上できるので、電気抵抗値が大きくなる可能性を低減できる。
【００３１】
本実施形態の電子装置は、コイル内蔵配線基板１と、コイル内蔵配線基板１に搭載された電子部品２とを有していることから、外部回路基板との電気的接続の信頼性を向上できる。
【００３２】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態によるコイル内蔵配線基板について、図３を参照しつつ説明する。
【００３３】
本発明の第２の実施形態におけるコイル内蔵配線基板において、上記した第１の実施形態のコイル内蔵配線基板１と異なる点は、図３に示された例のように、縦断面視において、基体部11のフェライト層の上面または側面と切り欠き11ｂとの間の領域が凸形状の円弧状である点である。ここで、縦断面視において、基体部11の上面と切り欠き11ｂの側面との間の領域を第１の円弧状領域11ｅとし、切り欠き11ｂの底面とキャスタレーション11ａの内面との間の領域を第２の円弧状領域11ｆとする。すなわち、本実施形態の基体部11は、第１の実施形態において第１の稜11ｃ,第２の稜11ｄに相当する領域に、第１の円弧状
領域11ｅ,第２の円弧状領域11ｆが設けられている。
【００３４】
コイル内蔵配線基板１が第１の円弧状領域11ｅ,第２の円弧状領域11ｆを有する場合に
は、基体部11の上面または側面と切り欠き11ｂとの間の領域が角状である場合に比べて、第１の円弧状領域11ｅ,第２の円弧状領域11ｆに設けられた配線導体12の厚みが小さくな
ることを低減できるので、第１の円弧状領域11ｅ,第２の円弧状領域11ｆに設けられた配
線導体12の金属成分がフェライト層に拡散した場合に、配線導体12の電気抵抗が大きくなることを低減できる。
【００３５】
なお、本発明は上述の実施の形態の例に限定されるものではなく、種々の変更は可能である。例えば、基体部11が非磁性フェライト層を含んでいてもよい。
【００３６】
また、基体部11の側面に設けられたキャスタレーション11ａが、ミアンダ状に設けられていてもよい。
【００３７】
切り欠き11ｂは基体部11の下面にも設けられていてもよい。
【００３８】
切り欠き11ｂは基体部11の上面におけるキャスタレーション11ａの開口を囲むように、キャスタレーション11ａとつながって設けられていてもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１・・・コイル内蔵配線基板
11・・・基体部
11ａ・・・キャスタレーション
11ｂ・・・切り欠き
11ｃ・・・第１の稜
11ｄ・・・第２の稜
11ｅ・・・第１の円弧状領域
11ｆ・・・第２の円弧状領域
111〜114・・・第１〜第４の層
12・・・配線導体
12ａ・・・厚膜部
13・・・コイル導体
14・・・接続電極
15・・・端子電極
131、132・・・第１および第２のコイルパターン
２・・・電子素子
【図１】
2014029910.tif 000003
【図２】
2014029910.tif 000004
【図３】
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