(57)【要約】  コイルを内蔵するモジュールにおいて、安価な構成で、コイル特性の向上を図る。  モジュール１は、絶縁層３と、絶縁層３に内蔵された環状のコイルコア４と、コイルコア４の外周面に沿って配列された複数の外側金属ピン７と、各外側金属ピン７それぞれと複数の対を成すようにコイルコア４の内周面に沿って配列された複数の内側金属ピン８と、各対を成す外側金属ピン７および内側金属ピン８の一方の端面同士を接続するボンディングワイヤ９と、外側金属ピン７の他方の端面と、対を成す内側金属ピン８の所定側に隣接する内側金属ピン８の他方の端面とをそれぞれ接続する配線電極パターン１０とを有するコイル電極５と、絶縁層３よりも低い弾性率を有する非導電性材料により形成されコイルコア４の表面を被覆する緩衝膜６とを備える。
2015125620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁層と、
前記絶縁層に内蔵されたコイルコアと、
それぞれ一方の端面が前記絶縁層の一方主面に露出するとともに、他方の端面が前記絶縁層の他方主面に露出した状態で、前記コイルコアの一方側に配列された複数の一方側金属ピンと、それぞれ一方の端面が前記絶縁層の一方主面に露出するとともに、他方の端面が前記絶縁層の他方主面に露出した状態で、前記各一方側金属ピンそれぞれと複数の対を成すように前記コイルコアの他方側に配列された複数の他方側金属ピンと、各対を成す前記一方側金属ピンおよび前記他方側金属ピンの前記一方の端面同士を接続する複数の第１接続部材と、前記一方側金属ピンの前記他方の端面と、対を成す前記他方側金属ピンの所定側に隣接する前記他方側金属ピンの前記他方の端面とをそれぞれ接続する複数の第２接続部材とを有し、前記コイルコアの周囲に巻回されたコイル電極と、
前記絶縁層よりも低い弾性率を有する非導電性材料により形成され、前記各一方側金属ピンと前記コイルコアとの間、または、前記各他方側金属ピンと前記コイルコアとの間の少なくとも一方に介在するように前記コイルコアの表面を被覆して設けられた緩衝膜とを備えることを特徴とするモジュール。
【請求項２】
前記緩衝膜を形成する前記非導電性材料は、シリコン樹脂であることを特徴とする請求項１に記載のモジュール。
【請求項３】
前記絶縁層の両主面それぞれに積層された、前記絶縁層よりも低弾性率を有する低弾性樹脂層をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載のモジュール。
【請求項４】
前記各第１接続部材および前記各第２接続部材の少なくとも一方は、ボンディングワイヤ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モジュール。
【請求項５】
前記各第１接続部材および／または前記各第２接続部材は、複数の前記ボンディングワイヤであることを特徴とする請求項４に記載のモジュール。
【請求項６】
前記コイルコアは環状を有し、
前記各一方側金属ピンそれぞれは、前記コイルコアの外周側に配置されるとともに、前記各他方側金属ピンそれぞれは、前記コイルコアの内周側に配置され、
前記一方側金属ピンの横断面の面積が、前記他方側金属ピンの横断面の面積よりも大きいことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁層に内蔵されたコイルコアと、該コイルコアを巻回するコイル電極とを備えるモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
高周波信号が用いられるモジュールには、ノイズを防止するための部品として、例えば、トロイダルコイルが配線基板に実装される場合がある。このトロイダルコイルは、配線基板に実装される他の電子部品と比べて比較的大型であるため、モジュール全体の低背化が困難になるという問題がある。【０００３】
そこで、従来では、トロイダルコイルを配線基板に内蔵して、モジュールの小型化を図る技術が提案されている。例えば、図６に示すように、特許文献１に記載のモジュール１００は、配線基板１０１と、該配線基板１０１に内蔵された環状のコイルコア１０２と、配線基板１００に設けられコイルコア１０２の周囲を螺旋状に巻回するコイル電極１０３とを備えている。【０００４】
このコイル電極１０３は、それぞれコイル電極１０３の上側に形成された複数の上側配線電極パターン１０３ａと、それぞれコイル電極１０３の下側に形成された複数の下側配線電極パターン１０３ｂと、それぞれ所定の上側配線電極パターン１０３ａと下側配線電極パターン１０３ｂとを接続する複数のスルーホール導体１０４とを備える。このように、コイルコア１０２とコイル電極１０３とを配線基板１０１に内蔵することで、モジュール１００全体の低背化を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−４０６２０号公報（段落００１８、図１等参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年では、このようなモジュール１００を小型化しつつ、内蔵するコイルの高インダクタンス化を図るために、コイルを内蔵する配線基板１０１の限られた内部スペースに収まる範囲内で、コイルのインダクタンス値を上げることが要求されている。この場合、コイル電極１０３の巻数を増やすために、上側配線電極パターン１０３ａと下側配線電極パターン１０３ｂとを接続するスルーホール導体１０４間のピッチを狭くしたり、スルーホールの穴径を小さくする必要がある。また、スルーホール導体１０４とコイルコア１０２とのギャップを狭くするのもコイル特性の向上を図る上で好ましい。【０００７】
しかしながら、スルーホール導体１０４は、配線基板１０１にレーザ加工等により穴を空けて形成されるため、スルーホール導体１０４間のピッチやスルーホール導体１０４とコイルコア１０２とのギャップを狭くしたり、穴径を小さくするのに限界がある。ここで、スルーホール導体１０４に代えて、ビア導体を用いることも考えられるが、ビア導体も配線基板１０１にビアホールを設ける必要があるため、スルーホール導体１０４と同様に、ビア導体間のピッチや、コイルコア１０２とのギャップを狭くしたり、ビアホールの径を小さくするのに限界がある。【０００８】
ところで、金属ピンは、配線基板１０１に穴を空ける必要がないため、金属ピン間のピッチを狭くしたり、金属ピンの横断の面積を小さくするのが容易である。また、金属ピンは、スルーホール導体１０４や、ビアホールに導電性ペーストを充填して成るビア導体よりも抵抗値を低くすることができるため、コイル電極１０３全体の抵抗値を低くして、コイル特性の向上を図ることもできる。そこで、スルーホール導体１０４に代えて、金属ピンを用いて上側配線電極パターン１０３ａと下側配線電極パターン１０３ｂとを接続することが考えられる。【０００９】
この場合、例えば、コイルコア１０２と金属ピンとを接触配置してコイル特性の向上を図ることが可能になるが、金属ピンとコイルコア１０２とを接触配置すると、コイル特性が劣化する場合がある。ここで、金属ピンの周側面を絶縁膜で被覆することが考えられるが、金属ピンのコストが増加するため、採用し難い。【００１０】
また、配線基板１０１とコイルコア１０２とは、線膨張係数が異なる場合が多く、このような場合には、例えば、温度変化した際、配線基板１０１の収縮によりコイルコア１０２に接触した金属ピンがコイルコア１０４側に押されると、コイルコア１０２が破損したり、コイルコア１０２に応力がかかってコイル特性が劣化するおそれもある。金属ピンは、スルーホール導体１０４やビア導体と比較して硬いため、このような問題が顕著化する。【００１１】
本発明は、上記した課題に鑑みてなされたものであり、コイルを内蔵するモジュールにおいて、安価な構成で、コイル特性の向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記した第１の目的を達成するために、本発明のモジュールは、絶縁層と、前記絶縁層に内蔵されたコイルコアと、それぞれ一方の端面が前記絶縁層の一方主面に露出するとともに、他方の端面が前記絶縁層の他方主面に露出した状態で、前記コイルコアの一方側に配列された複数の一方側金属ピンと、それぞれ一方の端面が前記絶縁層の一方主面に露出するとともに、他方の端面が前記絶縁層の他方主面に露出した状態で、前記各一方側金属ピンそれぞれと複数の対を成すように前記コイルコアの他方側に配列された複数の他方側金属ピンと、各対を成す前記一方側金属ピンおよび前記他方側金属ピンの前記一方の端面同士を接続する複数の第１接続部材と、前記一方側金属ピンの前記他方の端面と、対を成す前記他方側金属ピンの所定側に隣接する前記他方側金属ピンの前記他方の端面とをそれぞれ接続する複数の第２接続部材とを有し、前記コイルコアの周囲に巻回されたコイル電極と、前記絶縁層よりも低い弾性率を有する非導電性材料により形成され、前記各一方側金属ピンと前記コイルコアとの間、または、前記各他方側金属ピンと前記コイルコアとの間の少なくとも一方に介在するように前記コイルコアの表面を被覆して設けられた緩衝膜とを備えることを特徴としている。【００１３】
この場合、コイルコアを巻回するコイル電極が、複数の一方側金属ピンと複数の他方側金属ピンとを有するため、各一方側金属ピンと各他方側金属ピンとを従来のスルーホール導体やビア導体で構成する場合と比較して、各一方側金属ピン間のピッチおよび各他方側金属ピン間のピッチを容易に狭くすることができる。また、各一方側、他方側金属ピンは、従来のスルーホール導体やビア導体と比較して、その横断面の面積を小さくするのも容易である。そのため、コイル電極の巻数を容易に増やすことができ、これによりコイル特性（高インダクタンス）の優れたコイルを内蔵するモジュールを提供することができる。【００１４】
また、従来のスルーホール導体やビア導体のように、絶縁層にレーザ等により穴を空ける必要がないため、各一方側、他方側金属ピンをコイルコアに近接して配置することができ、これにより、コイル特性がさらに向上する。また、絶縁層に穴を空けない分、モジュールの製造コストが低減する。【００１５】
また、各一方側、他方側金属ピンが、コイルコアに直接触れると、コイル特性が劣化するおそれがある。しかしながら、本発明のモジュールでは、各一方側金属ピンとコイルコアとの間、または、各他方側金属ピンとコイルコアとの間の少なくとも一方に介在するように、非導電材料から成る緩衝膜がコイルコアの表面を被覆して設けられるため、各一方側、他方側金属ピンがコイルコアと直接接触してコイル特性が劣化するのを防止することができる。さらに、コイル特性の劣化を防止するのに、各一方側、他方側金属ピンの周側面を絶縁材料で被覆する必要がないため、モジュールの製造コストが低減する。【００１６】
また、各一方側、他方側金属ピンの少なくとも一方とコイルコアとの間に、絶縁層よりも低弾性率を有する緩衝膜が介在するように構成されている。このようにすると、絶縁層とコイルコアの線膨張係数の違いから、各一方側金属ピンがコイルコア側に押された場合であっても、その押圧力が、緩衝膜により緩和されるため、コイルコアが破損したり、コイルコアに応力がかかってコイル特性が劣化するのを防止することができる。【００１７】
また、各一方側、他方側金属ピンは、スルーホール導体や、ビアホールに導電性ペーストを充填して成るビア導体と比較して抵抗値が低いため、コイル電極全体としての抵抗値が減少し、コイル特性の向上を図ることができる。【００１８】
前記緩衝膜を形成する前記非導電性材料は、シリコン樹脂であってもかまわない。この場合、緩衝膜を形成する低弾性率の非導電性材料として、シリコン樹脂を用いることができる。【００１９】
また、前記絶縁層の両主面それぞれに積層された、前記絶縁層よりも低弾性率を有する低弾性樹脂層をさらに備えていてもよい。この場合、低弾性樹脂層により、コイルコアへの応力がさらに緩和されるため、コイル特性がさらに向上する。【００２０】
また、前記各第１接続部材および前記各第２接続部材の少なくとも一方は、ボンディングワイヤであってもかまわない。ボンディングワイヤの場合、そのループの高さを変えるのが容易であるため、ボンディングワイヤ同士の接触を避けるのが容易である。したがって、巻数が多いコイル電極において、所定の一方側金属ピンと他方側金属ピンとを接続する接続部材として好適である。【００２１】
また、前記各第１接続部材および／または前記各第２接続部材は、複数の前記ボンディングワイヤであってもかまわない。この場合、所定の一方側金属ピンと他方側金属ピンとが複数のボンディングワイヤにより並列接続されることになる。このようにすると、接続する一方側金属ピンと他方側金属ピンとの間の配線抵抗を下げることができるため、モジュールのコイル特性が向上する。【００２２】
また、前記コイルコアは環状を有し、前記各一方側金属ピンそれぞれは、前記コイルコアの外周側に配置されるとともに、前記各他方側金属ピンそれぞれは、前記コイルコアの内周側に配置され、前記一方側金属ピンの横断面の面積が、前記他方側金属ピンの横断面の面積よりも大きくてもかまわない。高インダクタンスを有するコイルを得るためにはコイル電極の巻数を増やす必要がある。環状のコイルコアでは、内周側のスペースが限られているため、コイル電極の巻数を増やすためには、コイルコアの内周側に配置される各他方側金属ピンの横断面の面積を小さくする必要がある。しかしながら、他方側金属ピンの横断面の面積を小さくすると、抵抗値が増加してコイル特性が劣化する。そこで、他方側金属ピンの横断面の面積を小さくすることでコイル電極の巻数を増やすのを容易にするとともに、一方側金属ピンの横断面の面積を大きくすることでコイル電極全体として、抵抗値が増加するのを抑えることができる。
【発明の効果】
【００２３】
モジュールに内蔵されたコイルコアを巻回するコイル電極が、複数の一方側金属ピンと複数の他方側金属ピンとを有するため、各一方側金属ピンと各他方側金属ピンとを従来のスルーホール導体やビア導体で構成する場合と比較して、各一方側金属ピン間のピッチおよび各他方側金属ピン間のピッチを容易に狭くすることができる。また、各一方側、他方側金属ピンは、従来のスルーホール導体やビア導体と比較して、その横断面の面積を小さくするのも容易である。そのため、コイル電極の巻数を容易に増やすことができ、これによりコイル特性（高インダクタンス）の優れたコイルを内蔵するモジュールを提供することができる。【００２４】
また、各一方側、他方側金属ピンが、コイルコアに直接触れると、コイル特性が劣化するおそれがある。しかしながら、本発明のモジュールでは、各一方側金属ピンとコイルコアとの間、または、各他方側金属ピンとコイルコアとの間の少なくとも一方に介在するように、非導電材料から成る緩衝膜がコイルコアの表面を被覆して設けられるため、各一方側、他方側金属ピンがコイルコアの直接接触してコイル特性が劣化するのを防止することができる。さらに、コイル特性の劣化を防止するのに、各一方側、他方側金属ピンの周側面を絶縁材料で被覆する必要がないため、モジュールの製造コストが低減する。【００２５】
また、各一方側、他方側金属ピンとコイルコアとの間に、絶縁層よりも低弾性率を有する緩衝膜が介在するため、絶縁層とコイルコアの線膨張係数の違いから、例えば、各一方側金属ピンがコイルコア側に押された場合であっても、コイルコアを破損させたり、コイルコアに応力がかかってコイル特性が劣化するのを防止することができる。【００２６】
また、各一方側、他方側金属ピンは、スルーホール導体や、ビアホールに導電性ペーストを充填して成るビア導体と比較して抵抗値が低いため、コイル電極全体としての抵抗値が減少し、コイル特性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるモジュールの断面図である。
【図２】図１のモジュールの平面図である。
【図３】図１のモジュールの製造方法を説明するための図である。
【図４】本発明の第２実施形態にかかるモジュールの断面図である。
【図５】コイルコアの変形例を示す図である。
【図６】従来のモジュールの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態にかかるモジュール１について、図１〜図２を参照して説明する。なお、図１はモジュール１の断面図、図２はモジュール１の平面図である。なお、図２では、緩衝膜６を図示省略している。
【００２９】
この実施形態にかかるモジュール１は、図１に示すように、配線基板２と、配線基板２の一方主面に設けられた絶縁層３と、その表面が緩衝膜６に被覆された状態で絶縁層３に内蔵された環状のコイルコア４と、コイルコア４を巻回するように絶縁層３に設けられたコイル電極５とを備えている。
【００３０】
配線基板２は、例えば、低温同時焼成セラミックや、ガラスエポキシ樹脂等により形成されている。なお、配線基板２は、単層構造および多層構造のいずれであってもかまわない。
【００３１】
絶縁層３は、例えば、熱硬化性のエポキシ樹脂等の樹脂封止用の一般的な樹脂により形成されている。絶縁層３に内蔵される環状のコイルコア４は、フェライト等の一般的なコイルコアとして採用される磁性材料により形成されている。
【００３２】
コイル電極５は、環状のコイルコア４の周囲を螺旋状に巻回するものであり、コイルコア４の外周側に配置された複数の外側金属ピン７と、コイルコア４の内周側に配置された複数の内側金属ピン８と、絶縁層３の一方主面（上面）側に配置された複数のボンディングワイヤ９（本発明の「第１接続部材」に相当）と、絶縁層３の他方主面（下面）側に配置された複数の配線電極パターン１０（本発明の「第２接続部材」に相当）とを備える。
【００３３】
各外側金属ピン７は、それぞれ上端面（本発明の「一方の端面」に相当）が絶縁層３の上面に露出するとともに下端面（本発明の「他方の端面」に相当）が絶縁層３の下面に露出した状態で、コイルコア４の外周面に沿って配列されている。各内側金属ピン８は、それぞれ上端面（本発明の「一方の端面」に相当）が絶縁層３の上面に露出するとともに下端面（本発明の「他方の端面」に相当）が絶縁層３の下面に露出した状態で、コイルコア４の内周面に沿って配列されている。ここで、各外側、内側金属ピン７，８は、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、ＡｌやＣｕ系の合金など、配線電極として一般的に採用される金属材料で形成されている。なお、各外側、内側金属ピン７，８は、ＣｕにＮｉめっきが施されたピン状の部材により形成されていてもよい。各外側、内側金属ピン７，８は、これらの金属材料のいずれかで形成された線材をせん断加工するなどして形成することができる。ここで、各外側金属ピン７それぞれが、本発明の「一方側金属ピン」に相当し、各内側金属ピン８それぞれが、本発明の「他方側金属ピン」に相当する。また、コイルコア４の外周側が、本発明の「コイルコアの一方側」に相当し、コイルコア４の内周側が、本発明の「コイルコアの他方側」に相当する。
【００３４】
各内側金属ピン８は、各外側金属ピン７それぞれと複数の対を成すように設けられている。そして、図２に示すように、互いに対を成す外側金属ピン７と内側金属ピン８の一方の端面（上端面）同士がボンディングワイヤ９により接続されている。なお、この実施形態では、対を成す外側金属ピン７と内側金属ピン８の一方の端面同士が、複数（この実施形態では２本）のボンディングワイヤ９によりそれぞれ接続されている。つまり、対を成す外側金属ピン７と内側金属ピン８の一方の端面同士が、複数のボンディングワイヤ９によりそれぞれ並列接続されている。このボンディングワイヤ９は、ＡｕやＡｌ等の金属ワイヤで形成されている。
【００３５】
また、外側金属ピン７の他方の端面（下端面）と、当該外側金属ピン７と互いに対を成す内側金属ピン８の所定側（図２において反時計方向）に隣接する内側金属ピン８の他方の端面とが、１つの配線電極パターン１０によりそれぞれ接続されている。この配線電極パターン１０は、例えば、ＡｇやＣｕ等の金属を含有する導電性ペーストにより形成することができる。このように、各外側、内側金属ピン７，８が接続されることにより、環状のコイルコア４の周囲を螺旋状に巻回するコイル電極５が絶縁層３に設けられる。
【００３６】
なお、上記構成において、各外側金属ピン７の横断面の面積を、各内側金属ピン８の横断面の面積よりも大きくしてもよい。コイルの高インダクタンス化を図るためには、コイル電極５による巻数を増やす必要があるが、環状のコイルコア４では、内周側のスペース（内側金属ピン８の配置スペース）が限られるため、コイル電極５の巻数を増やすのに各内側金属ピン８の横断面の面積を小さくする必要がある。しかしながら、各内側金属ピン８の横断面の面積を小さくすると、抵抗値が増加してコイル特性が劣化する。そこで、各内側金属ピン８の横断面の面積を小さくすることでコイル電極５の巻数を増やすのを容易にするとともに、各外側金属ピン８の横断面の面積を各内側金属ピン７よりも大きくすることで、コイル電極５全体として、抵抗値が増加するのを抑えることができる。
【００３７】
緩衝膜６は、例えば、シリコン樹脂や、絶縁層３よりも低弾性率を有するエポキシ樹脂などの非導電性材料により形成されている。この緩衝膜６は、コイルコア４の外側面を被覆して設けられており、これにより、コイルコア４が絶縁層３に内蔵された状態で、各外側金属ピン７とコイルコア４の外周面との間、および、各内側金属ピン８とコイルコア４の内周面との間それぞれに介在するように構成されている。なお、緩衝膜６は、コイルコア４の外側面全体を被覆している必要はなく、例えば、コイルコア４の外周面および内周面の少なくとも一方のみを被覆するようにしてもよい。また、緩衝膜８が、コイルコア４のみならず、各外側金属ピン７および各内側金属ピン８の周側面の一部、または、全部を被覆する構成であってもかまわない。例えば、各外側金属ピン７および各内側金属ピン８の周側面の全部を緩衝膜６で覆うようにすると、絶縁層３と各金属ピン７，８との間に緩衝膜６が介在する構成となる。そうすると、温度変化で絶縁層３の収縮・膨張した際、各金属ピン７，８に対して作用する応力（膨張・収縮応力）を緩和することができるため、各金属ピン７，８と、ボンディングワイヤ９および配線電極パターン１０との接続信頼性が向上する。
【００３８】
（モジュール１の製造方法）
モジュール１の製造方法について、図３を参照して説明する。なお、図３はモジュール１の製造方法を説明するための図であり、（ａ）〜（ｃ）は各工程を示す。
【００３９】
まず、低温同時焼成セラミックやガラスエポキシ樹脂等で形成された配線基板２を準備する。このとき、配線基板２の一方主面には、ＡｇやＣｕ等の金属を含有する導電性ペーストを用いた印刷技術等により、各配線電極パターン１０が予め形成されている。なお、配線基板２の内部には、各種配線電極やビア導体などが形成されている場合もある。
【００４０】
次に、図３（ａ）に示すように、配線基板２の一方主面の所定位置に、各外側金属ピン７および各内側金属ピン８をそれぞれ実装する。このとき、各配線電極パターン１０と、各外側金属ピン７および各内側金属ピンの他方の端面（下端面）とを、例えば、半田を用いて接続する。なお、各外側金属ピン７および各内側金属ピン８を一度に配線基板２に実装することもできる。この場合、その一方主面に接着膜が形成された平板上の支持体の所定位置に、各外側金属ピン７および各内側金属ピン８の一方の端面を接着配置し、この支持体を搭載装置の吸着体に吸着させて一度に各外側金属ピン７および各内側金属ピン８を配線基板２に実装する。そして、各金属ピン７，８の実装後に支持体を剥離すればよい。
【００４１】
次に、図３（ｂ）に示すようにシリコン樹脂等から成る緩衝膜６が予めコーティングされたコイルコア４を、各金属ピン７，８が実装された配線基板２の一方主面の所定位置に配置する。こうすることで、各外側金属ピン７とコイルコア４の外周面との間、および、各内側金属ピン８とコイルコア４の内周面との間それぞれに、緩衝膜６が介在することになる。
【００４２】
なお、配線基板２の一方主面にコイルコア４を配置した後に、緩衝膜６を形成する非導電性材料を滴下することにより、コイルコア４の表面を被覆する緩衝膜６を形成することもできる。この場合、コイルコア４の外側面に加えて各金属ピン７，８の周側面の一部または全部が緩衝膜６により被覆された状態になる場合もある。
【００４３】
次に、配線基板２の一方主面、その表面が緩衝膜６で被覆されたコイルコア４および各金属ピン７，８を被覆するように絶縁層３を形成する。絶縁層３は、エポキシ樹脂等の一般的な封止樹脂を用いることができ、その形成方法として、塗布方式、印刷方式、コンプレッションモールド方式、トランスファモールド方式などを用いることができる。
【００４４】
次に、図３（ｃ）に示すように、各金属ピン７，８の一方の端面（上端面）を絶縁層３の上面から露出させるために、絶縁層３の上面を研磨または研削する。ここで、絶縁層３から露出した各金属ピン７，８の一方の端面にＮｉめっきをそれぞれ施すようにしてもよい。
【００４５】
最後に、ＡｕやＡｌ等の金属で形成されたボンディングワイヤ９により、対となる外側金属ピン７と内側金属ピン８の一方の端面同士をそれぞれ接続することで、モジュール１が完成する。このとき、対となる外側金属ピン７および内側金属ピン８の一方の端面同士を、２本のボンディングワイヤ９によりそれぞれ並列接続する。なお、各対を成す外側金属ピン７および内側金属ピン８の一方の端面同士を接続するボンディングワイヤ９の数は、２本に限らず、適宜、変更可能である。
【００４６】
また、各外側金属ピン７の横断面の面積を、各内側金属ピン８の横断面の面積よりも大きくする構成においては、各接続を容易に行うために、ワイヤボンディングの１次側が内側金属ピン８となるようにするのが好ましい。これは、ワイヤボンディングの接続プロセスにおいて、１次側は、ボンディングワイヤ９の先端にボールがある状態で、該ボンディングワイヤ９が金属ピン７，８に接続されるのに対して、２次側は、線状のボンディングワイヤ９を、押しつぶして金属ピン７，８に接続されるためで、１次側よりも２次側の方がより広い接続領域が必要となるからである。
【００４７】
なお、上記した実施形態では、外側金属ピン７と内側金属ピン８の他方の端面同士の接続を、配線電極パターン１０により行う場合について説明したが、当該配線電極パターン１０に代えて、上記同様のボンディングワイヤ９により接続するようにしてもよい。また、各ボンディングワイヤ９の保護を図るために、例えば、エポキシ樹脂やシリコン樹脂等を用いて、絶縁層３から露出した各ボンディングワイヤ９を封止するようにしてもよい。
【００４８】
したがって、上記した実施形態によれば、コイルコア４を巻回するコイル電極５が、複数の外側金属ピン７と複数の内側金属ピン８とを有するため、各外側金属ピン７と各内側金属ピン８とを従来のスルーホール導体やビア導体で構成する場合と比較して、各外側金属ピン７間のピッチおよび各内側金属ピン８間のピッチを容易に狭くすることができる。また、各外側、内側金属ピン７，８は、従来のスルーホール導体やビア導体と比較して、その横断面の面積を小さくするのも容易である。そのため、コイル電極５の巻数を容易に増やすことができ、これによりコイル特性（高インダクタンス）の優れたコイルを内蔵するモジュール１を提供することができる。
【００４９】
また、従来のスルーホール導体やビア導体のように、絶縁層３にレーザ等により穴を空ける必要がないため、各外側、内側金属ピン７，８をコイルコア４に近接して配置することができ、これにより、コイル特性がさらに向上する。また、絶縁層３に穴を空けない分、モジュール１の製造コストが低減する。
【００５０】
また、各外側、内側金属ピン７，８が、コイルコア４に直接触れると、コイル特性が劣化するおそれがある。しかしながら、この実施形態にかかるモジュール１では、各外側金属ピン７とコイルコア４の外周面との間、および、各内側金属ピン８とコイルコア４の内周面との間それぞれに介在するように、非導電材料から成る緩衝膜６がコイルコア４の表面を被覆して設けられるため、各外側、内側金属ピン７，８がコイルコア４と直接接触してコイル特性が劣化するのを防止することができる。さらに、コイル特性の劣化を防止するのに、各外側、内側金属ピン７，８の周側面を絶縁材料で被覆する必要がないため、モジュール１の製造コストが低減する。
【００５１】
また、各外側、内側金属ピン７，８とコイルコア４との間に、絶縁層３よりも低弾性率を有する緩衝膜６が介在するように構成されている。このようにすると、絶縁層３とコイルコア４の線膨張係数の違いから、各外側金属ピン７がコイルコア４側に押された場合であっても、その押圧力が緩衝膜６により緩和されるため、コイルコア４が破損するのを防止できる。また、モジュール１におけるコイル特性は、コイルコア４の外形寸法やコイル電極５の長さが変わることにより変化する。その原因としてコイルコア４に加わる応力が挙げられるが、コイルコア４の周囲に弾性率の低い緩衝膜６を形成することにより、緩衝膜６の外周部に配置される絶縁層３の熱などによる収縮応力を、緩衝膜６で吸収することができるため、コイルコア４に応力が直接加わってコイル特性が劣化するのを防止することができる。
【００５２】
また、各外側、内側金属ピン７，８は、従来のモジュールが備えるスルーホール導体や、ビアホールに導電性ペーストを充填して成るビア導体と比較して抵抗値が低いため、コイル電極５全体としての抵抗値が減少し、コイル特性の向上を図ることができる。
【００５３】
また、対を成す外側金属ピン７と内側金属ピン８の一方の端面同士は、ボンディングワイヤ９により接続される。ボンディングワイヤ９の場合、そのループの高さを変えるのが容易であるため、ボンディングワイヤ９同士の接触を避けるのが容易である。したがって、巻数が多いコイル電極５において、所定の外側金属ピン７と内側金属ピン８とを接続する接続部材として好適である。また、ボンディングワイヤ９のループの高さを変更することにより接続部分のワイヤの長さを変更することができるため、コイルのインダクタンス値の調整をすることもできる。
【００５４】
また、対を成す外側金属ピン７と内側金属ピン８の一方の端面同士が、複数（この実施形態では２本）のボンディングワイヤ９によりそれぞれ接続されることにより、対を成す外側金属ピン７と内側金属ピン８とが複数のボンディングワイヤ９により並列接続される。この場合、接続する外側金属ピン７と内側金属ピン８との間の配線抵抗を下げることができるため、モジュール１のコイル特性が向上する。
【００５５】
また、コイルコア４の表面を放熱性の高いシリコン樹脂で被覆することで、モジュール１の放熱特性が向上する。
【００５６】
＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態にかかるモジュール１ａについて、図４を参照して説明する。なお、図４はモジュール１ａの断面図である。
【００５７】
この実施形態にかかるモジュール１ａが、図１および図２を参照して説明した第１実施形態のモジュール１と異なるところは、図４に示すように、ボンディングワイヤ９に代えて、配線電極パターン１０と同様の複数の配線電極パターン１２が絶縁層３の上側の主面に形成されていることと、絶縁層３の両主面それぞれに、該絶縁層３よりも低弾性率を有する低弾性樹脂層１１が積層されていることである。その他の構成は、第１実施形態のモジュール１と同じであるため、同一符号を付すことにより説明を省略する。
【００５８】
この場合、低弾性樹脂層１１は、絶縁層３の両主面に、各配線電極パターン１０，１２を形成した後、絶縁層３と同様の、例えば、絶縁層３よりもフィラ量が少なく、絶縁層３よりも低弾性率を有するエポキシ樹脂、あるいは、緩衝膜６と同様のシリコン系樹脂を、絶縁層３の両主面それぞれに塗布または印刷するなどして形成することができる。
【００５９】
このように構成すると、低弾性樹脂層１１により、コイルコア４への応力がさらに緩和されるため、コイルのインダクタンス値のばらつきが少なくなる等、モジュール１ａのコイル特性がさらに向上する。
【００６０】
なお、本発明は上記した各実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、上記したもの以外に種々の変更を行なうことが可能である。例えば、上記した第１実施形態のモジュール１では、対を成す外側金属ピン７と内側金属ピン８の一方の端面同士をボンディングワイヤ９によりそれぞれ接続する構成について説明したが、当該接続を、絶縁層３の上面に形成された、前記配線電極パターン１０と同様の配線電極パターンにより行ってもかまわない。
【００６１】
また、上記した各実施形態では、コイルコア４が環状を有する場合について説明したが、コイルコア４の形状は、適宜変更することができる。例えば、図５に示すように、コイルコア４ａが棒状に形成されていてもよい。この場合、平面視矩形状のコイルコア４ａの対向する両長辺の一方に沿って複数の一方側金属ピン７ａが配列され、両長辺の他方に沿って複数の他方側金属ピン８ａが配列される。このとき、両長辺の一方と各一方側金属ピン７ａとの間、または、両長辺の他方と各他方側金属ピン８ａとの間の少なくとも一方に介在するように、コイルコア４ａの表面が緩衝膜６ａで被覆される。なお、図５はコイルコアの変形例を示す図であり、モジュール１ｂの平面図である。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
また、本発明は、絶縁層にコイルコアを内蔵する種々のモジュールに適用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１，１ａ，１ｂ    モジュール
３    絶縁層
４，４ａ    コイルコア
５    コイル電極
６，６ａ    緩衝膜
７    外側金属ピン（一方側金属ピン）
７ａ    一方側金属ピン
８    内側金属ピン（他方側金属ピン）
８ａ    他方側金属ピン
９    ボンディングワイヤ（第１接続部材）
１０    配線電極パターン（第２接続部材）
１１    低弾性樹脂層
１２    配線電極パターン（第１接続部材）
【図１】
2015125620.tif 000003
【図２】
2015125620.tif 000004
【図３】
2015125620.tif 000005
【図４】
2015125620.tif 000006
【図５】
2015125620.tif 000007
【図６】
2015125620.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成28年8月19日(2016.8.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、配線基板１０１とコイルコア１０２とは、線膨張係数が異なる場合が多く、このような場合には、例えば、温度変化した際、配線基板１０１の収縮によりコイルコア１０２に接触した金属ピンがコイルコア１０２側に押されると、コイルコア１０２が破損したり、コイルコア１０２に応力がかかってコイル特性が劣化するおそれもある。金属ピンは、スルーホール導体１０４やビア導体と比較して硬いため、このような問題が顕著化する。
【手続補正２】
【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】
上記した目的を達成するために、本発明のモジュールは、絶縁層と、前記絶縁層に内蔵されたコイルコアと、それぞれ一方の端面が前記絶縁層の一方主面に露出するとともに、他方の端面が前記絶縁層の他方主面に露出した状態で、前記コイルコアの一方側に配列された複数の一方側金属ピンと、それぞれ一方の端面が前記絶縁層の一方主面に露出するとともに、他方の端面が前記絶縁層の他方主面に露出した状態で、前記各一方側金属ピンそれぞれと複数の対を成すように前記コイルコアの他方側に配列された複数の他方側金属ピンと、各対を成す前記一方側金属ピンおよび前記他方側金属ピンの前記一方の端面同士を接続する複数の第１接続部材と、前記一方側金属ピンの前記他方の端面と、対を成す前記他方側金属ピンの所定側に隣接する前記他方側金属ピンの前記他方の端面とをそれぞれ接続する複数の第２接続部材とを有し、前記コイルコアの周囲に巻回されたコイル電極と、前記絶縁層よりも低い弾性率を有する非導電性材料により形成され、前記各一方側金属ピンと前記コイルコアとの間、または、前記各他方側金属ピンと前記コイルコアとの間の少なくとも一方に介在するように前記コイルコアの表面を被覆して設けられた緩衝膜とを備えることを特徴としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
なお、上記構成において、各外側金属ピン７の横断面の面積を、各内側金属ピン８の横断面の面積よりも大きくしてもよい。コイルの高インダクタンス化を図るためには、コイル電極５による巻数を増やす必要があるが、環状のコイルコア４では、内周側のスペース（内側金属ピン８の配置スペース）が限られるため、コイル電極５の巻数を増やすのに各内側金属ピン８の横断面の面積を小さくする必要がある。しかしながら、各内側金属ピン８の横断面の面積を小さくすると、抵抗値が増加してコイル特性が劣化する。そこで、各内側金属ピン８の横断面の面積を小さくすることでコイル電極５の巻数を増やすのを容易にするとともに、各外側金属ピン７の横断面の面積を各内側金属ピン８よりも大きくすることで、コイル電極５全体として、抵抗値が増加するのを抑えることができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
緩衝膜６は、例えば、シリコン樹脂や、絶縁層３よりも低弾性率を有するエポキシ樹脂などの非導電性材料により形成されている。この緩衝膜６は、コイルコア４の外側面を被覆して設けられており、これにより、コイルコア４が絶縁層３に内蔵された状態で、各外側金属ピン７とコイルコア４の外周面との間、および、各内側金属ピン８とコイルコア４の内周面との間それぞれに介在するように構成されている。なお、緩衝膜６は、コイルコア４の外側面全体を被覆している必要はなく、例えば、コイルコア４の外周面および内周面の少なくとも一方のみを被覆するようにしてもよい。また、緩衝膜６が、コイルコア４のみならず、各外側金属ピン７および各内側金属ピン８の周側面の一部、または、全部を被覆する構成であってもかまわない。例えば、各外側金属ピン７および各内側金属ピン８の周側面の全部を緩衝膜６で覆うようにすると、絶縁層３と各金属ピン７，８との間に緩衝膜６が介在する構成となる。そうすると、温度変化で絶縁層３の収縮・膨張した際、各金属ピン７，８に対して作用する応力（膨張・収縮応力）を緩和することができるため、各金属ピン７，８と、ボンディングワイヤ９および配線電極パターン１０との接続信頼性が向上する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
次に、図３（ａ）に示すように、配線基板２の一方主面の所定位置に、各外側金属ピン７および各内側金属ピン８をそれぞれ実装する。このとき、各配線電極パターン１０と、各外側金属ピン７および各内側金属ピン８の他方の端面（下端面）とを、例えば、半田を用いて接続する。なお、各外側金属ピン７および各内側金属ピン８を一度に配線基板２に実装することもできる。この場合、その一方主面に接着膜が形成された平板状の支持体の所定位置に、各外側金属ピン７および各内側金属ピン８の一方の端面を接着配置し、この支持体を搭載装置の吸着体に吸着させて一度に各外側金属ピン７および各内側金属ピン８を配線基板２に実装する。そして、各金属ピン７，８の実装後に支持体を剥離すればよい。
【国際調査報告】
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