(57)【要約】    【課題】  小型でインダクタの大きなインダクタ部品の製造方法の提供    【解決手段】  実施形態のインダクタ部品１０は、磁性基材２０の表面に第１導体パターン５８Ｆと第２導体パターン５８Ｓとが形成され、第１導体パターン５８Ｆと第２導体パターン５８Ｓとを接続するスルーホール導体３６は、磁性基材２０に形成された貫通孔２６に直接形成されている。このため、インダクタ部品１０中の磁性体の割合が大きくなり、インダクタンスを大きくすることができる。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性粒子と樹脂を含む磁性体シートを準備することと、
前記磁性体シートに貫通孔を形成することと、
前記磁性体シート表面、及び、前記貫通孔内に化学めっきシード層を形成することと、
前記化学めっきシード層上に電解銅めっき膜を形成することと、
前記化学めっきシード層の一部をエッチングで除去することと、を含むインダクタ部品の製造方法。
【請求項２】
請求項１のインダクタ部品の製造方法であって、
前記貫通孔の形成後、酸処理又はアルカリ処理を行うことなく前記化学めっきシード層を形成する。
【請求項３】
請求項１又は請求項２のインダクタ部品の製造方法であって、
前記貫通孔の形成後、前処理として水洗を行ってから前記化学めっきシード層を形成する。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１のインダクタ部品の製造方法であって、前記化学めっきシード層の形成後、酸処理を行うことなく前記電解銅めっき膜を形成する。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１のインダクタ部品の製造方法であって、前記貫通孔の形成は、半硬化状態の前記磁性体シートに対して行う。
【請求項６】
請求項５のインダクタ部品の製造方法であって、
前記貫通孔の形成後、前記磁性体シートを硬化させる。
【請求項７】
請求項６のインダクタ部品の製造方法であって、
前記前記化学めっきシード層をエッチングで除去した後、前記磁性体シートを個片に分断する。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれか１のインダクタ部品の製造方法であって、前記化学めっきシード層は、ニッケル又はニッケル合金の無電解めっきで形成する。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれか１のインダクタ部品の製造方法により製造されたインダクタ部品。
【請求項１０】
請求項９のインダクタ部品を内蔵した部品内蔵配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板に内蔵されるインダクタ部品、該インダクタ部品の製造方法、及び、該インダクタ部品を内蔵する部品内蔵配線基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、配線基板に内蔵されるインダクタ部品の製造方法を開示している。特許文献１では、樹脂層内に磁性体を収容し、樹脂層上に形成される導体回路、ビア導体と磁性体とが接触しないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＵＳ２０１３／２２３０３３Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、樹脂層内に磁性体を収容するため、インダクタ部品の大きさに対して磁性体の割合が低くなり、インダクタンスを大きくすることが難しいと考えられる。
【０００５】
本発明の目的は、小型でインダクタの大きなインダクタ部品の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るインダクタ部品の製造方法は、磁性粒子と樹脂を含む磁性体シートを準備することと、前記磁性体シートに貫通孔を形成することと、前記磁性体シート表面、及び、前記貫通孔内に化学めっきシード層を形成することと、前記化学めっきシード層上に電解銅めっき膜を形成することと、前記化学めっきシード層の一部をエッチングで除去することと、を含む。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のインダクタ部品の製造方法では、磁性体シート上に直接、化学めっきシード層、電解銅めっき膜を形成するため、インダクタ部品中の磁性体の割合が大きくなり、インダクタンスを大きくすることができる。また、樹脂層に磁性体を収容する工程が不要となるので、インダクタ部品を廉価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１（Ａ）は第１実施形態のインダクタ構造体の平面図、図１（Ｂ）は側面図。
【図２】第１実施形態に係るインダクタ部品の製造方法を示す工程図。
【図３】第１実施形態に係るインダクタ部品の製造方法を示す工程図。
【図４】第１実施形態に係るインダクタ部品の製造方法を示す工程図。
【図５】第１実施形態に係るインダクタ部品を内蔵するプリント配線板の断面図。
【図６】第２実施形態に係るインダクタ部品の製造方法を示す工程図。
【図７】第２実施形態に係るインダクタ部品の製造方法を示す工程図。
【図８】第３実施形態に係るインダクタ部品の製造方法を示す工程図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
[第１実施形態]
図４（Ｃ）は、第１実施形態に係るインダクタ部品１０の断面図である。
インダクタ部品１０は、鉄フィラー（磁性粒子）とエポキシ等の樹脂を含む磁性体シートを硬化して成る磁性基材２０と、磁性基材２０の第１面Ｆ側に形成された第１導体パターン５８Ｆと、磁性基材２０の第２面Ｓ側に形成された第２導体パターン５８Ｓと、該第１導体パターン５８Ｆ、第２導体パターン５８Ｓを接続するスルーホール導体３６とを備える。磁性粒子として、酸化鉄（III）やコバルト酸化鉄、鉄、珪素鉄、磁性合金、フェライト等が挙げられる。磁性基材の厚みは０．１mm〜０．５mmが好ましい。
【００１０】
図１（Ａ）は、該インダクタ部品１０の平面図であり、図１（Ｂ）は側面図である。
第１面側の第１導体パターン５８Ｆは、スルーホール導体３６の直上に形成されるスルーホールランド５８ＦＲと、スルーホールランド５８ＦＲとスルーホールランド５８ＦＲとを接続する接続パターン５８ＦＬとから成る。第２面側の第２導体パターン５８Ｓは、スルーホール導体３６の直下に形成されるスルーホールランド５８ＳＲと、スルーホールランド５８ＳＲとスルーホールランド５８ＳＲとを接続する接続パターン５８ＳＬとから成る。第１導体パターン５８Ｆ、第２導体パターン５８Ｓは、スルーホール導体３６を介してヘリカル状（インダクタ部品の表裏面に対して平行方向の軸線上に沿って螺旋状）に配置され、該第１導体パターン５８Ｆ、第２導体パターン５８Ｓ、スルーホール導体３６によりインダクタ５９が形成される。
【００１１】
図４（Ａ）は図１（Ａ）中のＸａ−Ｘａ断面に対応する。図中に示すようにインダクタ部品１０では、第１導体パターン５８Ｆと第２導体パターン５８Ｓとを接続するスルーホール導体３６は、磁性基材２０に形成された貫通孔２６内に形成されている。スルーホール導体３６は、貫通孔２６内にフィルドめっきにより充填形成されている。
【００１２】
第１実施形態のインダクタ部品は、磁性基材２０の表裏の第１導体パターン５８Ｆ、第２導体パターン５８Ｓとは、磁性基材のスルーホール導体３６を介してヘリカル状（螺旋状）に配置され、インダクタを形成する。
【００１３】
第１実施形態のインダクタ部品１０は、磁性基材２０の表面に第１導体パターン５８Ｆと第２導体パターン５８Ｓとが形成され、第１導体パターン５８Ｆと第２導体パターン５８Ｓとを接続するスルーホール導体３６は、磁性基材２０に形成された貫通孔２６に直接形成されている。このため、インダクタ部品１０中の磁性体の割合が大きくなり、インダクタンスを大きくすることができる。また、樹脂層に磁性体を収容する工程が不要となるので、インダクタ部品を廉価に製造することができる。
【００１４】
図５は、第１実施形態のインダクタ部品１０を内蔵するプリント配線板（部品内蔵配線基板）４１０の断面図を示す。図５中のインダクタ部品１０は、図１（Ａ）中のＸｂ−Ｘｂ断面に対応する。プリント配線板４１０は、第１面ＦＦと第１面ＦＦと反対側の第２面ＳＳを有する絶縁性基材４３０Ｚと絶縁性基材の第１面ＦＦ上の第１導体層４３４Ａと絶縁性基材の第２面ＳＳ上の第２導体層４３４Ｂと第１導体層４３４Ａと第２導体層４３４Ｂを接続しているスルーホール導体４３６とで形成されているコア基板４３０を有する。コア基板４３０は第１面ＦＦと第１面ＦＦと反対側の第２面ＳＳを有する。コア基板４３０の第１面ＦＦと絶縁性基材４３０Ｚの第１面Ｆは同じ面であり、コア基板の第２面ＳＳと絶縁性基材の第２面Ｓは同じ面である。スルーホール導体４３６は、絶縁性基材４３０Ｚに形成されている貫通孔４２８内をめっき膜で充填することにより形成される。
【００１５】
コア基板４３０には、開口４２０が形成され、開口内にインダクタ部品１０が収容されている。開口４２０の側壁とインダクタ部品１０の側壁との間には充填樹脂４５０が充填されている。ガラスクロスの芯材に樹脂を含浸させて成るコア基板４３０の開口４２０の側壁は樹脂が露出している。なお、充填樹脂４５０は磁性粒子を含んでも良い。インダクタのＱ値やインダクタンスの値が低下し難い。磁性粒子として、酸化鉄（III）やコバルト酸化鉄、鉄、珪素鉄、磁性合金、フェライト等が挙げられる。
【００１６】
プリント配線板４１０は、さらに、コア基板４３０の第１面ＦＦ上に上側のビルドアップ層４５０Ｆを有する。上側のビルドアップ層４５０Ｆはコア基板４３０の第１面ＦＦ上に形成されている絶縁層４５０Ａと絶縁層４５０Ａ上の導体層４５８Ａと絶縁層４５０Ａを貫通し第１導体層４３４Ａ、スルーホール導体４３６、インダクタ部品１０の電極６２ｐ、６２ｅと導体層４５８Ａを接続しているビア導体４６０Ａとを有する。上側のビルドアップ層４５０Ｆはさらに絶縁層４５０Ａと導体層４５８Ａ上の絶縁層４５０Ｃと絶縁層４５０Ｃ上の導体層４５８Ｃと絶縁層４５０Ｃを貫通し導体層４５８Ａやビア導体４６０Ａと導体層４５８Ｃとを接続するビア導体４６０Ｃを有する。
【００１７】
プリント配線板４１０は、さらに、コア基板４３０の第２面ＳＳ上に下側のビルドアップ層４５０Ｓを有する。下側のビルドアップ層４５０Ｓはコア基板４３０の第２面ＳＳ上に形成されている絶縁層４５０Ｂと絶縁層４５０Ｂ上の導体層４５８Ｂと絶縁層４５０Ｂを貫通し第２導体層４３４Ｂやスルーホール導体４３６と導体層４５８Ｂを接続しているビア導体４６０Ｂとを有する。下側のビルドアップ層４５０Ｓはさらに絶縁層４５０Ｂと導体層４５８Ｂ上の絶縁層４５０Ｄと絶縁層４５０Ｄ上の導体層４５８Ｄと絶縁層４５０Ｄを貫通し導体層４５８Ｂやビア導体４６０Ｂと導体層４５８Ｄとを接続するビア導体４６０Ｄを有する。
【００１８】
第１実施形態のプリント配線板は、さらに、上側のビルドアップ層４５０Ｆ上に開口４７１Ｆを有するソルダーレジスト層４７０Ｆと下側のビルドアップ層４５０Ｓ上に開口４７１Ｓを有するソルダーレジスト層４７０Ｓを有する。
【００１９】
ソルダーレジスト層４７０Ｆ、４７０Ｓの開口４７１Ｆ、４７１Ｓにより露出している導体層４５８Ｃ、４５８Ｄやビア導体４６０Ｃ、４６０Ｄの上面はパッドとして機能する。パッド上に、Ｎｉ／ＡｕやＮｉ／Ｐｄ／Ａｕ、Ｐｄ／Ａｕ、ＯＳＰから成る金属膜（保護膜）４７２が形成されている。その保護膜上に半田バンプ４７６Ｆ、４７６Ｓが形成されている。上側のビルドアップ層４５０Ｆ上に形成されている半田バンプ４７６Ｆを介して図示しないＩＣチップがプリント配線板４１０に搭載される。下側のビルドアップ層４５０Ｓ上に形成されている半田バンプ４７６Ｓを介してプリント配線板４１０はマザーボードに搭載される。
【００２０】
[第１実施形態のインダクタ部品の製造方法]
図２〜図４に第１実施形態のインダクタ部品の製造方法が示される。
重量％９０の鉄フィラー（磁性粒子）とエポキシ樹脂からなる樹脂ペースト２０αが真空印刷される（図２（Ａ）。樹脂ペースト２０αが、樹脂ペーストの粘度が常温の２倍以下となる温度で仮硬化され仮硬化磁性基材２０βが形成される（図２（Ｂ））。仮硬化磁性基材２０βに機械ドリル、レーザ加工で貫通孔２６が形成される（図２（Ｃ））。この実施形態では、重量％９０の鉄フィラーを含むため、硬化後の孔開けは容易ではないが、硬化前に形成するため、貫通孔を容易に形成することができる。
【００２１】
仮硬化状態の仮硬化磁性基材の磁性材層を加熱して含まれる樹脂を架橋させ、硬化状態にして磁性基材２０を形成する（図３（Ａ））。ここでは、は１５０゜Ｃ〜１９０゜Ｃで１時間加熱する。高圧水洗により、孔開け時の加工スミアが取り除かれる（図３（Ｂ））。通常、デスミアはアルカリ性薬剤で行われるが、アルカリ性薬剤は樹脂を膨潤・剥離する過程で磁性材に含まれる鉄フィラーを脱落させる恐れがあるため、ここでは高圧水洗が行われる。磁性基材２０の表面、及び、貫通孔２６の内壁に化学めっきシード層５２が形成される（図３（Ｄ））。化学めっきシード層５２は、ニッケル化学めっき、ニッケル−銅化学めっきにより形成される。
【００２２】
化学めっきシード層５２上に電解銅めっき膜５６が形成される。貫通孔２６内に電解銅めっき膜でスルーホール導体３６が形成される（図４（Ａ））。電解銅めっき膜５６上に所定パターンのエッチングレジスト５４が形成される（図４（Ｂ））。エッチングレジスト５４から露出する化学めっきシード層５２及び電解銅めっき膜５６が除去された後、エッチングレジストが除去され、第１導体パターン５８Ｆ、第２導体パターン５８Ｓが形成される（図４（Ｃ））。磁性基材２０が個片に切り分けられ、第１実施形態のインダクタ部品が完成する。
【００２３】
[第２実施形態]
図７（Ｃ）は第２実施形態のインダクタ部品１０を示している。
第２実施形態のインダクタ部品は、スルーホール導体３６が、貫通孔２６の内壁に形成され、スルーホール導体内の空間に充填樹脂剤４８が充填されている。
【００２４】
[第２実施形態のインダクタ部品の製造方法]
図２（Ａ）〜図３（Ｃ）の工程は第１実施形態と同様である。
表面、及び、貫通孔２６の内壁に化学めっきシード層５２の形成された磁性基材２０の化学めっきシード層５２上に電解銅めっき膜５６が形成され、貫通孔２６内に化学めっきシード層５２及び電解銅めっき膜５６から成るスルーホール導体３６が形成される（図６（Ａ））。スルーホール導体内に充填樹脂剤４８が充填され、加熱硬化後、樹脂充填剤のスルーホール導体からはみ出している部分が研磨され、磁性基材２０の電解銅めっき膜５６表面が平坦化される（図６（Ｂ））。磁性基材２０の電解銅めっき膜５６の表面、充填樹脂剤４８の露出部分に無電解銅めっき膜５５が形成され、無電解銅めっき膜５５上に電解銅めっき膜５７が形成される（図６（Ｃ））。
【００２５】
電解銅めっき膜５７上に所定パターンのエッチングレジスト５４が形成される（図７（Ａ））。エッチングレジスト５４から露出する化学めっきシード層５２、電解銅めっき膜５６、無電解銅めっき膜５５及び電解銅めっき膜５７が除去される（図７（Ｂ））。エッチングレジストが除去され、第１導体パターン５８Ｆ、第２導体パターン５８Ｓが形成される（図７（Ｃ））。第２実施形態のインダクタ部品が完成する。
【００２６】
[第３実施形態]
図８（Ｃ）は第３実施形態のインダクタ部品１０を示している。
第３実施形態のインダクタ部品は、スルーホール導体３６が、貫通孔２６に挿入された銅導線３４から成る。
【００２７】
[第３実施形態のインダクタ部品の製造方法]
図２（Ａ）〜図３（Ｂ）の工程は第１実施形態と同様である。
磁性基材２０の貫通孔２６に銅導線３４が挿入される（図８（Ａ））。この代わりに、硬化前の仮硬化磁性基材２０βに開口を設けることなく、銅導線３４を差し込み、本硬化させることも可能である。
【００２８】
磁性基材２０の表面、銅導線３４の端面に化学めっきシード層５２が形成され、形成された化学めっきシード層５２上に電解銅めっき膜５６が形成され、電解銅めっき膜５６上に所定パターンのエッチングレジスト５４が形成される（図８（Ｂ））。エッチングレジスト５４から露出する化学めっきシード層５２及び電解銅めっき膜５６が除去され、エッチングレジストが除去され、第１導体パターン５８Ｆ、第２導体パターン５８Ｓが形成される（図８（Ｃ））。第３実施形態のインダクタ部品が完成する。
【符号の説明】
【００２９】
１０  インダクタ部品
２０  磁性基材
２６  貫通孔
３６  スルーホール導体
５０Ｆ、  ５０Ｓ  樹脂絶縁層
５８Ｆ  第１導体パターン
５８Ｓ  第２導体パターン
１１０  インダクタ部
４１０  プリント配線板
４２０  開口
４３０  コア基板
【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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【図８】
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