(57)【要約】【課題】パターニングされた絶縁性を有する樹脂材料に、金属の導体層を形成した後、切削により平坦化して、前記パターンに応じた配線層を形成する際に、切削で生じるリボン状の切粉が工具に巻き付くことがない製造方法を提供する。【解決手段】基板８上に凹部を有する樹脂層１３を形成して、この樹脂層１３の表面に前記凹部を埋めるように金属層１４を形成した後に、前記基板８を回転させながら、金属層１４を少なくとも樹脂層１３まで切削により除去して、前記凹部に配線層を形成する工程を繰り返すことで、前記配線層を積層する工程を含む電子部品の製造方法であって、前記凹部は、第一、第二の凹部９、１２とからなり、この第一の凹部９には、その天面部を越えないように、前記第二の凹部１２にはその天面部を越えるように前記金属層１４を埋め込み形成した。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に凹部を有する樹脂層を形成して、この樹脂層の表面に前記凹部を埋めるように金属層を形成した後に、前記基板を回転させながら、金属層を少なくとも樹脂層まで切削により除去して、前記凹部に配線層を形成する工程を繰り返すことで、前記配線層を積層する工程を含む電子部品の製造方法であって、前記凹部は、第一、第二の凹部とからなり、この第一の凹部には、前記樹脂層の天面部を越えないように、前記第二の凹部には前記樹脂層の天面部を越えるように前記金属層を埋める電子部品の製造方法。
【請求項２】
第一の凹部は、基板の直径に沿って設けられて、その幅を第二の凹部の幅より広くした請求項１に記載の電子部品の製造方法。
【請求項３】
第一の凹部の一部に、樹脂層からなる柱状体を設けた請求項２に記載の電子部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種電子機器に使用されるインダクタ素子、キャパシタ素子、およびそれらの複合素子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種の電子機器に使用されるインダクタ素子やキャパシタ素子は、セラミックやシリコンなどの基板上に、絶縁層や配線層、または絶縁層、配線層、誘電体層を複数形成して積層した後、分割・切断することで一括し製造している。
【０００３】
図４は、インダクタ素子の製造方法の一例である。まず初めに、シリコンやセラミックなどからなる基板１上に、感光性のフォトレジストなどからなる絶縁層２を形成した後、露光・現像などの工程を行い、この絶縁層２に凹部３ａ、凸部３ｂを形成する。次に、この絶縁層２の表面に、凹部３ａを埋めるように金属からなる導体層４を、めっきやスパッタなどを用いて形成する。そして、この導体層４を、少なくとも凸部３ｂが露出するまで除去することで、凹部３ａにコイル部となる配線層５を形成する。尚、これらの配線層５を複数、積層し、各配線層５間をスルーホール６で接続することにより、小型でありながら大きなインダクタンスを実現することが可能である。
【０００４】
なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２００４−１９３４６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の製造方法では、導体層４を平坦かつ高速に除去するために、ダイヤモンドバイトなどによる切削法を用いている。切削法は、基板１を高速に回転させながら、導体層４の表面にダイヤモンドバイトを当接させながら、基板１の外延部から回転中心へ向けて移動させる。このとき、除去される導体層４は、ダイヤモンドバイト先端の幅に応じた線状の切粉が生じる。この線状の切粉が、ダイヤモンドバイトに巻き付くことで、切削性が低下するという課題があった。
【０００６】
そこで本発明は、切粉をダイヤモンドバイトに巻き付けることなく除去することで切削性を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、基板上に凹部を有する樹脂層を形成して、この樹脂層の表面に前記凹部を埋めるように金属層を形成した後に、前記基板を回転させながら、金属層を少なくとも樹脂層まで切削により除去して、前記凹部に配線層を形成する工程を繰り返すことで、前記配線層を積層する工程を含む電子部品の製造方法であって、前記凹部は、第一、第二の凹部とからなり、この第一の凹部には、前記樹脂層の天面部を越えないように、前記第二の凹部には前記樹脂層の天面部を越えるように前記金属層を埋めるものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る電子部品の製造方法は、基板上に凹部などのパターンを形成した絶縁性を有する樹脂層を形成した後、この凹部を埋めるように金属層を形成する。そして、基板を回転させながら、少なくとも下層の樹脂層が露出するまで切削により金属層を除去することで、凹部に金属層からなる配線層を形成するものである。こうすることで、第一の凹部上に形成した金属層にも溝部が形成されるので、切削時に生じる切粉が一定の長さ以下で、適宜分断されて、切削工具であるバイトにこの切粉が巻き付くことがない。そのため、バイトの切削性を良好に長時間維持することができるので、切削性を高めることができる効果を奏する。また、切削装置に、切粉の除去機構が不要となるので、設備のコストを低減することができる効果も同時に奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に本発明の詳細を、インダクタンス部品の製造を一例に図を用いて説明する。
【００１０】
図１は、本発明の一実施の形態における、金属層を形成した直後の基板７の外観斜視図である。本実施の形態では、第一の凹部９を、基板の直径に沿って互いに直交するように二本設けており、これら第一の凹部９により、インダクタンス部品１０を形成する領域を１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの四つに分けている。そして、各インダクタンス部品１０には、コイルとなる配線を形成するための第二の凹部１２がそれぞれ形成されている。
【００１１】
図２は、図１におけるＡ−ＡＡ部断面の斜視図を示している。シリコン基板８上の一面に、感光性のレジストを塗布して樹脂層１３を形成した後に、露光、現像を行い、所定のパターンの凹部を形成する。この樹脂層１３の凹部を、スパッタ法やめっき法などを用いて一定厚みの金属層１４を埋め込んでいる。この凹部は、コイルを形成する配線となる第二の凹部１２と、この第二の凹部１２の幅よりも広い幅を有し、基板の直径に沿って設けられた第一の凹部９とからなる。
【００１２】
第一の凹部９には、樹脂層１３の天面を越えないように、また、第二の凹部１２には、天面を越えるように金属層１４を埋め込んでいる。この第二の凹部１２は、個々のインダクタンス部品１０（図１）に設けられており、この第二の凹部１２に埋め込まれた金属層１４は、コイルを形成する配線となる。
【００１３】
また、第一の凹部９の底面部には、その一部に樹脂層１３からなる柱状体１３ａを複数設けている。尚、この柱状体１３ａは、露光・現像時に同時に形成しておく。このように柱状体１３ａを設けることにより、切削時に生じるバイトによる剪断力で、下層のシリコン基板８との界面で金属層１４が剥離することを防止するものであり、その結果、バイトにこの剥離した金属層１４が巻き付くことがなく、良好な切削性を長時間維持することができる。
【００１４】
次に、本発明の製造方法について、図３を用いて説明する。
【００１５】
図３は、本発明の一実施の形態を説明する工程の要部断面図である。図１のＡ−ＡＡ断面（柱状体１３ａが無い箇所）を、工程順に並べたものである。
【００１６】
先ず初めに図３（ａ）に示すごとく、洗浄したシリコン基板８上の一面に、感光性のフォトレジストからなる樹脂層１３を塗布した後、一定温度でこの樹脂層１３を乾燥、硬化させる。本実施の形態では、インダクタンス部品１０（図１）のコイルとなる配線を形成するため、この配線の電気抵抗を低くする目的で、１０ミクロン以上の厚膜を形成できる樹脂層１３を選択している。
【００１７】
次に、図３（ｂ）に示すごとく、樹脂層１３を露光、現像することにより、インダクタンス部品１０を形成する領域には、第二の凹部１２を形成すると同時に、シリコン基板８の直径に沿って、この第二の凹部１２の幅よりも広い幅で、前記シリコン基板８の略中心で直交するように二本の第一の凹部９を設ける。また、図示していないが、第一の凹部９の底面部には、その一部に樹脂層１３からなる柱状体１３ａ（図２）を、樹脂層１３の露光、現像時に同時に形成してあり、この柱状体１３ａで、第一の凹部９から樹脂層１３が剥離することを防止している。
【００１８】
次に、図３（ｃ）に示すごとく、樹脂層１３の表面にめっき法やスパッタ法などを用いて、銅やニッケルなどからなる金属層１４を、第一、第二の凹部９、１２を埋めるように表面全面に形成する。このとき重要なのが各凹部における金属層１４の厚みである。第一の凹部９は、樹脂層１３の天面を越えないように金属層１４を埋め込むようにする。一方、第二の凹部１２では、天面を越えるように金属層１４を埋め込むようにする。こうすることで、第一の凹部９上に形成した金属層１４には、下層の第一の凹部９に沿った溝部１４ａが形成されて、その底部は、第二の凹部１２に埋め込まれた金属層１４の天面よりも低くなる。
【００１９】
これら第一、第二の凹部９、１２に埋め込まれる金属層１４の厚みは、それぞれの凹部の幅Ｂおよび幅Ｃで制御する。本実施の形態では、第一の凹部９の幅Ｂを１５０〜２００ミクロン、第二の凹部１２の幅Ｃを２０ミクロンとして、幅Ｂを、幅Ｃに対して概ね１０倍以上とすることで、同一条件で形成した金属層１４の厚みを、第一の凹部９では樹脂層１３の天面を越えないように、一方、第二の凹部１２では天面を越えるように埋め込んだ。上記により、インダクタンス部品１０を形成する領域では、第二の凹部１２を完全に埋め込みながら樹脂層１３上に金属層１４を形成するものである。
【００２０】
次に、図３（ｄ）に示すごとく、シリコン基板８を一定の回転数で回転させた後、その表面に形成した金属層１４を、ダイヤモンドなどからなるバイト１５を当接させる。次に、このバイト１５をシリコン基板８の外周部から略中心へ向けて移動させることにより、図３（ｅ）に示すごとく、表面の金属層１４を一定の厚みで削り取り平坦化することで、コイルとなる配線１６を形成するものである。そして、上記の工程を繰り返すことで配線１６および樹脂層１３を一定の層数で積層してインダクタンス部品１０を形成するものである。
【００２１】
尚、バイト１５による切削量は、下層の樹脂層１３が露出し、さらにこの樹脂層１３を若干削り取る程度とする。これは、シリコン基板８上に形成した樹脂層１３の厚みばらつきを、切削により削り取ることで平坦化して、次に積層する樹脂層１３を高精度に形成するためである。また、バイト１５を複数並列させて、その先端の位置をずらすことで、一本のバイト１５に過大な負荷を与えずに一度の移動で金属層１４を削り取ることができる。
【００２２】
この切削時に、バイト１５は表面に形成した金属層１４全面を削り取るわけであるが、第一の凹部９をシリコン基板８の略中心を通る直径に沿って形成しておくことで、必ずバイト１５はこの第一の凹部９を横切って切削することになる。このとき、切削位置であるバイト１５の先端からは、削り取った金属層１４からなる一定の幅を有するリボン状の切粉１７が形成されるが、前記第一の凹部９を横切ることで、このリボン状の切粉１７は溝部１４ａにより分断される。この溝部１４ａの底面を常にバイト１５の最終高さ以下となるように形成しておくことで、切削時に生じるリボン状の切粉１７を確実に一定の長さで分断することができる。
【００２３】
上記の実施の形態は、第一の凹部９の幅Ｂを常に一定とした例であるが、特に電解めっきにより金属層１４を形成する場合は、幅Ｂをシリコン基板８の中心部と外縁部に行くにつれて広げることで、確実にリボン状の切粉１７を第一の凹部９で分断することができる。すなわち、電解めっきを用いる場合、予めスパッタや蒸着などによりシリコン基板８の表面全面に導通用の薄い金属層１４を形成した後、この金属層１４に給電することで、一定の厚みまで電解めっきを行う。このとき、給電位置をシリコン基板８の外縁部としたとき、同一条件で行った場合であっても、供給される電流密度の分布により、給電位置に近いほど厚く、給電位置から離れてシリコン基板８の中心に行くにつれて形成される金属層１４の厚みは薄くなる。そのため、場合によって、シリコン基板８の外縁部では、金属層１４が樹脂層１３を越えて埋め込まれるので、外縁部では切粉１７が分断されなくなる。したがって、電解めっきで、かつシリコン基板８の外縁部から給電を行う場合、第一の凹部９の幅Ｂは、シリコン基板の中心から外縁部に行くにつれて広くなるように形成することで、第一の凹部９内で常に一定の厚みで金属層１４を埋め込むことができ、外縁部でも切削時に生じる切粉を第一の凹部９で確実に分断することができる。
【００２４】
上記方法により、このリボン状の切粉１７が再びバイト１５に付着して、切削性が低下することがなく、特に複数のバイト１５を並列させて切削する場合に、安定して金属層１４を削り取ることができる効果を奏する。また、樹脂層１３の露光、現像するときに、第一の凹部９を同時に形成することができ、さらに、その溝幅のみで金属層１４に、切粉１７を分断するための溝を容易に形成することができるので、切削装置側に除去機構が不要となり、設備のコストを低減することができる効果も同時に奏する。
【００２５】
尚、上記の実施の形態は、インダクタンス部品の製造方法の一例であるが、形成した金属層を、切削で平坦化させる工程を含む他の電子部品の製造方法にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明に係る電子部品の製造方法は、基板上に凹部などのパターンを形成した絶縁性を有する樹脂層を形成した後、この凹部を埋めるように金属層を形成する。そして、基板を回転させながら、少なくとも下層の樹脂層が露出するまで切削により金属層を除去することで、凹部に金属層からなる配線層を形成するものである。上記凹部は、幅の異なる第一の凹部と第二の凹部とからなり、幅の広い第一の凹部には、樹脂層の天面を越えないように金属層を埋め込み、この第一の凹部を基板の略中心を通って、その直径に沿って設ける。また、幅が狭く、コイルとなる配線を形成するための第二の凹部には天面を越えるように金属層を形成する。こうすることで、第一の凹部上に形成した金属層にも溝部が形成されるので、切削時に生じる切粉が一定の長さ以下で、適宜分断されて、切削工具であるバイトにこの切粉が巻き付くことがない。そのため、バイトの切削性を良好に長時間維持することができるので、生産性を高めることができる効果を奏する。また、切削装置に、切粉の除去機構が不要となるので、設備のコストを低減することができる効果も同時に奏するので、各種電子機器に使用されるインダクタ素子、キャパシタ素子、およびそれらの複合素子の製造方法に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の金属層を形成した基板の一例を説明する斜視図
【図２】同図のＡ−ＡＡ断面図
【図３】本発明の電子部品の製造方法の一例を説明する工程の断面図
【図４】従来の製造方法を説明する工程の断面図
【符号の説明】
【００２８】
８  シリコン基板
９  第一の凹部
１２  第二の凹部
１３  樹脂層
１３ａ  柱状体
１４  金属層
１６  配線（コイル）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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