(57)【要約】【課題】磁性体とコイルとが一体化されているコイル基板の提供を目的とする。【解決手段】本発明に係るコイル基板１０は、絶縁性基板１１における表裏の一方側の面であるＦ面１１Ｆ上に渦状のコイルパターン２３を有する。そして、絶縁性基板１１は、コイルパターン２３に対向配置される磁性体シート１２と、磁性体シート１２とコイルパターン２３の間に介在する樹脂層１６と、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性基板における表裏の一方側に渦状のコイルパターンを有する１又は複数のコイル導体層を備えるコイル基板であって、
絶縁性基板における表裏の一方側の面上に形成される第１のコイル導体層を有し、
前記絶縁性基板は、第１のコイル導体層の前記コイルパターンに対向配置される磁性体と、前記磁性体と第１のコイル導体層の前記コイルパターンの間に介在する樹脂体と、を含む。
【請求項２】
請求項１に記載のコイル基板において、
前記絶縁性基板における表裏の他方側の面上に導体層が形成されている。
【請求項３】
請求項２に記載のコイル基板において、
前記導体層は、プレーン状パターンを形成する。
【請求項４】
請求項１乃至３のうち何れか１の請求項に記載のコイル基板において、
前記絶縁性基板は、キャビティを有する樹脂基材を有し、
前記磁性体は、前記キャビティに収容され、
前記樹脂体は、前記樹脂基材で構成されている。
【請求項５】
請求項１乃至４のうち何れか１の請求項に記載のコイル基板において、
前記複数のコイル導体層には、前記第１のコイル導体層の上に層間絶縁層を介して積層される第２のコイル導体層が含まれ、
前記第２のコイル導体層の前記コイルパターンの中心は、前記第１のコイル導体層の前記コイルパターンの中心からずれて配置されている。
【請求項６】
請求項１乃至５のうち何れか１の請求項に記載のコイル基板において、
前記コイル基板の厚み方向における最外の前記コイル導体層の上にソルダ―レジスト層が形成されている。
【請求項７】
請求項１乃至３のうち何れか１の請求項に記載のコイル基板において、
前記絶縁性基板は、可撓性を有するフレキシブル基板である。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか１の請求項に記載のコイル基板において、
前記磁性体の厚みが５０〜１５０［μｍ］である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイルパターンを有する導体層を備えるコイル基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示されているコイル装置は、磁性体からなるシート上に銅の巻き線からなるコイルを貼り合わせて形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２１１３３７号公報（段落［００４１］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のコイル装置の構成を有するコイル基板の開発が求められている。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、磁性体とコイルとが一体化されているコイル基板の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るコイル基板は、絶縁性基板における表裏の一方側に渦状のコイルパターンを有する１又は複数のコイル導体層を備えるコイル基板であって、絶縁性基板における表裏の一方側の面上に形成される第１のコイル導体層を有し、前記絶縁性基板は、第１のコイル導体層の前記コイルパターンに対向配置される磁性体と、前記磁性体と第１のコイル導体層の前記コイルパターンの間に介在する樹脂体と、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態に係るコイル基板の側断面図
【図２】（Ａ）図１のＡ−Ａの切断面における第１の導体層の平断面図
【図３】コイル基板の製造工程を示す側断面図
【図４】コイル基板の製造工程を示す側断面図
【図５】第２実施形態に係るコイル基板の側断面図
【図６】（Ａ）図５のＡ−Ａの切断面における第１導体層の平断面図，（Ｂ）図５のＢ−Ｂの切断面における第３導体層の平断面図
【図７】その他の実施形態に係るコイル基板の側断面図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
［第１実施形態］
図１に示されるように、本実施形態に係るコイル基板１０は、絶縁性基板１１と、絶縁性基板１１の表裏の両面に積層されている導体層２１，２１とを有する。導体層２１，２１上には、ソルダーレジスト層２６，２６が積層されている。以下、コイル基板１０の板厚方向の一端の表面をＦ面１０Ｆといい、他端の表面をＳ面１０Ｓということとする。なお、導体層２１，２１を区別するときには、コイル基板１０のＦ面１０Ｆ側の導体層２１を第１導体層２１Ａ（本発明の「第１のコイル導体層」に相当する。）といい、コイル基板１０のＳ面１０Ｓ側の導体層２１を第２導体層２１Ｂ（本発明の「導体層」に相当する。）という。
【０００９】
図２に示されるように、第１導体層２１Ａには、渦状のコイルパターン２３が形成されている。Ｆ面１０Ｆ側から見たコイルパターン２３の平面形状は、渦の中心側から反時計回りに３重に巻かれている渦巻形をなしている。コイルパターン２３の内側端部は、内側ランド部２４となっている。また、コイルパターン２３の外側端部は、内側ランド部２４と略同形状の外側ランド部２５となっている。図１に示されるように、第２導体層２１Ｂは、絶縁性基板１１の全面を覆ってなるプレーン状パターンから構成されている。なお、第１導体層２１Ａ及び第２導体層２１Ｂは、例えば、銅で構成され、その厚さは、例えば、１０〜２５［μｍ］程度になっている。
【００１０】
図１に示されるように、Ｆ面１０Ｆ側のソルダーレジスト層２６には、コイルパターン２３の両端部である内側ランド部２４及び外側ランド部２５を露出させる複数の開口２６Ａ，２６Ａが形成されている。そして、内側ランド部２４及び外側ランド部２５のうち開口２６Ａ，２６Ａから露出する部分がパッド２９，２９を構成する。
【００１１】
ここで、本実施形態の絶縁性基板１１は、磁性体シート１２と、磁性体シート１２の表裏の両面に積層されている樹脂層１６，１６とから構成されている。絶縁性基板１１の厚さは、例えば、８０〜２１０［μｍ］程度になっている。また、磁性体シート１２の厚さは、例えば、１５〜３０［μｍ］程度になっている。樹脂層１６，１６の厚さは、例えば、５０〜１５０［μｍ］程度になっている。
【００１２】
本実施形態のコイル基板１０は、以下のようにして製造される。
（１）図３（Ａ）に示すように、磁性体シート１２と、２枚のプリプレグからなる樹脂層１６，１６と、２枚の銅箔からなる導体層２１，２１が準備される。
【００１３】
磁性体シート１２は、樹脂と磁性粒子とを含んでなる磁性材料から構成される。磁性材料を構成する樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポリベンゾシクロブテン樹脂、ポリアリーレンエーテル樹脂、ポリシロキサン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルウレタン樹脂、フッ素樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリシクロオレフィン樹脂、シアネート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂及びポリスチレン樹脂等、又はこれらの混合物等が挙げられる。磁性材料を構成する磁性粒子としては、軟磁性体であれば任意であり、例えば鉄、軟磁性鉄合金、ニッケル、軟磁性ニッケル合金、コバルト、軟磁性コバルト合金、軟磁性鉄（Ｆｅ）−シリコン（Ｓｉ）系合金、軟磁性鉄（Ｆｅ）−窒素（Ｎ）系合金、軟磁性鉄（Ｆｅ）−炭素（Ｃ）系合金、軟磁性鉄（Ｆｅ）−ホウ素（Ｂ）系合金、軟磁性鉄（Ｆｅ）−リン（Ｐ）系合金、軟磁性鉄（Ｆｅ）−アルミニウム（Ａｌ）系合金、軟磁性鉄（Ｆｅ）−アルミニウム（Ａｌ）−シリコン（Ｓｉ）系合金等が挙げられる。
【００１４】
（２）図３（Ｂ）に示されるように、磁性体シート１２の表裏の両面に樹脂層１６，１６及び導体層２１，２１が重ねられて、加熱プレスされる。そして、磁性体シート１２と、樹脂層１６，１６とから絶縁性基板１１が形成される。
【００１５】
（３）図３（Ｃ）に示されるように、導体層２１，２１上にエッチングレジスト３２，３２が形成される。具体的には、導体層２１，２１のうち、絶縁性基板１１の一端側の表面であるＦ面１１Ｆ上に積層されている第１導体層２１Ａ上に所定パターンのエッチングレジスト３２が形成されると共に、絶縁性基板１１の他端側の表面であるＳ面１１Ｓ上に積層されている第２導体層２１Ｂの全体を覆うエッチングレジスト３２が形成される。
【００１６】
（４）図３（Ｄ）に示されるように、第１導体層２１Ａのうちエッチングレジスト３２で覆われていない部分がエッチングにより除去される。
【００１７】
（５）図４（Ａ）に示されるように、エッチングレジスト３２，３２が除去されて、絶縁性基板１１のＦ面１１Ｆ上にコイルパターン２３を有する第１導体層２１Ａが形成される。
【００１８】
（６）図４（Ｂ）に示されるように、第１導体層２１Ａ及び第２導体層２１Ｂ上にソルダーレジスト層２６，２６が積層される。
【００１９】
（７）図４（Ｃ）に示されるように、Ｆ面１１Ｆ側のソルダーレジスト層２６の所定箇所にテーパー状の開口２６Ａが形成されて第１導体層２１Ａの内側ランド部２４及び外側ランド部２５の一部がソルダーレジスト層２６から露出し、１対のパッド２９，２９が形成される。以上により、図１に示されるコイル基板１０が完成する。
【００２０】
このように、本実施形態のコイル基板１０は、磁性体シート１２を備える絶縁性基板１１上にコイルパターン２３が形成される構成となっているので、磁性体とコイルの一体化が可能となる。
【００２１】
本実施形態のコイル基板１０は、例えば、無線給電における受信用コイルとして使用される。具体的には、コイル基板１０の１対のパッド２９，２９が、図示しない回路基板の１対のパッドに接続される。そして、コイルパターン２３が給電されている送電用コイルと対向配置されると、その送電用コイルに給電されている電流がコイルパターン２３を介して受電される。
【００２２】
［第２実施形態］
図５に示されるように、本実施形態のコイル基板１０Ｖは、絶縁性基板１１のＦ面１１Ｆ側に層間絶縁層２２を介して２つの導体層２１が積層されている点が、第１実施形態のコイル基板１０と異なる。なお、以下では、絶縁性基板１１のＦ面１１Ｆ側に形成されている複数の導体層２１，２１のうち、絶縁性基板１１のＦ面１１Ｆ上に形成されている導体層２１を第１導体層２１Ａといい、第１導体層２１Ａ上に層間絶縁層２２を介して積層されている導体層２１を第３導体層２１Ｃ（本発明の「第２コイル導体層」に相当する。）という。
【００２３】
図６（Ａ）に示されるように、第１導体層２１Ａは、横並びに配置されている２つの第１コイルパターン２３Ａ，２３Ａを有している。第１コイルパターン２３Ａ，２３Ａは渦の中心側から反時計回りに３重に巻かれている渦巻形をなしている。そして、第１コイルパターン２３Ａの内側端部は、第１内側ランド部２４Ａとなっている。また、第１コイルパターン２３Ａの外側端部は、第１内側ランド部２４Ａと略同形状の第１外側ランド部２５Ａになっている。
【００２４】
図６（Ｂ）に示されるように、第３導体層２１Ｃは、横並びに配置されている２つの第２コイルパターン２３Ｂ，２３Ｂを有している。第２コイルパターン２３Ｂ，２３Ｂは渦の中心側から反時計回りに３重に巻かれている渦巻形をなしている。第２コイルパターン２３Ｂの内側端部は、第２内側ランド部２４Ｂとなっている。また、第２コイルパターン２３Ｂの外側端部は、第２内側ランド部２４Ｂと略同形状の第２外側ランド部２５Ｂになっている。
【００２５】
図５及び図６に示されるように、第１導体層２１Ａに形成されている第１コイルパターン２３Ａ，２３Ａと、第３導体層２１Ｃに形成されている第２コイルパターン２３Ｂ，２３Ｂとは、コイルパターンの中心が横方向にずれる位置に配置されている。
【００２６】
図６（Ｂ）に示されるように、第３導体層２１Ｃには、第１コイルパターン２３Ａの第１内側ランド部２４Ａ，２４Ａ及び第１外側ランド部２５Ｂ，２５Ｂとビア１７を介して接続される接続用ランド部２８，２８が形成されている。なお、接続用ランド部２８，２８のうち、第１内側ランド部２４Ａと接続される接続用ランド部２８は、第２コイルパターン２３Ｂ，２３Ｂの外側に配置され、接続用ランド部２８，２８のうち、第１外側ランド部２５Ａと接続される接続用ランド部２８は、第２コイルパターン２３Ｂ，２３Ｂの略中心位置に配置されている。
【００２７】
図５に示されるように、コイル基板１０ＶのＦ面１０Ｆ側のソルダーレジスト層２６には、第３導体層２１Ｃのうち第１コイルパターン２３Ａ，２３Ａの両端部と接続されてなる接続用ランド部２８，２８と、第２コイルパターン２３Ｂ，２３Ｂの両端部である第２内側ランド部２４Ｂ，２４Ｂ及び第２外側ランド部２５Ｂ，２５Ｂとを露出させる複数の開口２６Ａが形成されている。そして、接続用ランド部２８，２８、第１外側ランド部２５Ａ，２５Ａ及び第２外側ランド部２５Ｂ，２５Ｂのうち開口２６Ａから露出する部分が複数のパッド２９，２９を構成する。
【００２８】
なお、本実施形態のコイル基板１０Ｖは、第１コイルパターン２３Ａ，２３Ａと、第２コイルパターン２３Ｂ，２３Ｂとが接続されていない構成となっているが、第１コイルパターン２３Ａ，２３Ａの一端と、第２コイルパターン２３Ｂ，２３Ｂの一端とを接続する構成としてもよい。この場合、第１コイルパターン２３Ａ，２３Ａの中心位置と、第２コイルパターン２３Ｂ，２３Ｂの中心位置とが略同一になることが好ましく、第１コイルパターン２３Ａ，２３Ａと、第２コイルパターン２３Ｂ，２３Ｂの渦巻形の巻回方向が互いに異なっていることが好ましい。
【００２９】
［他の実施形態］
（１）上記実施形態のコイル基板１０は、平面形状における１箇所にのみコイルパターン２３を備える構成であったが、平面形状における複数箇所にコイルパターン２３を備える構成であってもよい。
【００３０】
（２）上記実施形態のコイル基板１０Ｖは、隣り合うコイルパターン２３の渦巻形の巻回方向が同じであったが、互いに異なっていてもよい。
【００３１】
（３）上記実施形態のコイル基板１０，１０Ｖ，１０Ｚは、ランドの形状が丸形であったが、角形であってもよい。
【００３２】
（４）上記実施形態のコイル基板１０，１０Ｖ，１０Ｚは、コイルパターン２３が角形の渦巻き形状であったが、丸形の渦巻き形状であってもよい。
【００３３】
（５）図７に示されるように、絶縁性基板１１Ｚは、キャビティ１６Ａを有する樹脂層１６に磁性体シート１２Ｚを収容する構成としてもよい。なお、磁性体シート１２Ｚは、コイルパターン２３の外形よりも大きく、コイル基板１０の板厚方向でコイルパターン２３全体と重なるように配置されることが好ましい。
【００３４】
（６）上記実施形態のコイル基板１０，１０Ｖ，１０Ｚは、絶縁性基板１１のＳ面１１Ｓに第２導体層２１Ｂが形成されていたが、第２導体層２１Ｂを有さない構成であってもよい。
【００３５】
（７）上記実施形態のコイル基板１０，１０Ｖ，１０Ｚの絶縁性基板１１は、磁性体シート１２の両面に樹脂層１６，１６が積層されていたが、磁性体シート１２のうち、コイルパターン２３が形成される側の面にのみ樹脂層１６を積層する構成であってもよい。
【００３６】
（８）上記実施形態のコイル基板１０，１０Ｖ，１０Ｚの絶縁性基板１１は、磁性体材料として、シート状の磁性体シート１２を用いたが、磁性体材料からなるペーストを樹脂層１６上に形成することで磁性体層を形成してもよいし、樹脂層１６に形成されているキャビティに充填することで磁性体層を形成してもよい。
【００３７】
（９）上記実施形態のコイル基板１０，１０Ｚは、フレキシブル基板であってもよい。フレキシブル基板である場合は、樹脂層１６，１６は、可撓性を備える絶縁樹脂であることが望ましく、構成材料としてポリイミド、ガラスエポキシ等があげられる。また、ソルダ―レジスト層２６，２６ではなくカバーレイを用いることが望ましい。
【００３８】
（１０）上記実施形態のコイル基板１０，１０Ｖ，１０Ｚは、両面にソルダ―レジスト層２６を有する構成であったが、Ｆ面１０Ｆ側にのみソルダ―レジスト層２６を有する構成であってもよいし、ソルダ―レジスト層２６を有さない構成であってもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１０    コイル基板
１１    絶縁性基板
１１Ｚ    絶縁性基板
１２    磁性体シート
１６    樹脂層
２１    導体層
２１Ａ    第１導体層（第１のコイル導体層）
２１Ｂ    第２導体層（導体層）
２１Ｃ    第３導体層（第２のコイル導体層）
２２    層間絶縁層
２３    コイルパターン
２３Ａ    第１コイルパターン
２３Ｂ    第２コイルパターン
２６    ソルダーレジスト層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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