(57)【要約】【課題】電解めっきなどで厚い金属層を形成する際に、金属層と下地層との密着力を高めて、剥離を防止する。【解決手段】基板７上に凹部１４を有する樹脂層９を形成して、この樹脂層９の表面に前記凹部１４を埋めるように金属層１３を形成した後に、この金属層１３の一部を樹脂層９に達するように除去して平坦化することを繰り返すことで、樹脂層９の内部に前記金属層１３からなるコイル１０を形成する工程を含み、前記金属層１３は、凹部１４を含む基板７の表層のみを覆うように第一の金属層１５を形成した後に、この第一の金属層１５の上に前記凹部１４の上面開口部を越えるように第二の金属層１６を形成するものであって、基板７周縁部における前記第一の金属層１５の厚みを、最外縁部に向かって徐々に薄くなるように形成した。【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、この金属層の一部を前記凹部の上面開口部に達するように除去して平坦化することを繰り返すことで、樹脂層の内部に前記金属層からなるコイルを形成する工程を含み、前記金属層は、樹脂層の表層を覆うように第一の金属層を形成した後に、この第一の金属層の上に前記凹部の上面開口部を越えるように第二の金属層を形成するものであって、基板外周部における前記第一の金属層の厚みを、最外周部に向かって徐々に薄くなるように形成したインダクタンス部品の製造方法。
【請求項２】
第一の金属層の外周部は、波状形状とした請求項１に記載のインダクタンス部品の製造方法。
【請求項３】
第一の金属層はスパッタで、第二の金属層は電解めっきにより形成した請求項１または請求項２に記載のインダクタンス部品の製造方法。
【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ンス部品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ンス部品やキャパシタ部品は、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、インダクタンス部品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樹脂層２を形成した後、露光・現像などの工程を行い、この樹脂層２に凹部３ａ、凸部３ｂからなるパターンを形成する。次に、この樹脂層２の表面に、凹部３ａを埋めるように金属導体層４を、めっきやスパッタなどを用いて形成する。そして、この金属導体層４を、少なくとも樹脂層２の凸部３ｂが露出するまで除去することで、凹部３ａにコイル５を形成する。尚、これらのコイル５を複数積層し、各コイル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、金属導体層４を高速に形成するために、電解めっきを用いる。そのため、まず初めに樹脂層２の表層に薄く第一の金属導体層を形成した後に、この第一の金属導体層を給電用電極として、電解めっきにより凹部３ａの上面開口部を越えるように金属導体層４を高速で形成して埋め込むものである。
【０００６】
この第一の金属導体層は、電解めっきにより高速で形成される金属導体層４からの応力や、基板１との線膨張係数の差により生じる応力などで、特にその外周部が剥離しやすく、ダストとなって生産性が低下するという課題があった。
【０００７】
そこで本発明は、金属導体層の密着力を向上して、生産性の高い製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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、この金属層の一部を前記凹部の上面開口部に達するように除去して平坦化することを繰り返すことで、樹脂層の内部に前記金属層からなるコイルを形成する工程を含み、前記金属層は、樹脂層の表層を覆うように第一の金属層を形成した後に、この第一の金属層の上に前記凹部の上面開口部を越えるように第二の金属層を形成するものであって、基板の外周部における前記第一の金属層の厚みを、最外周部に向かって徐々に薄くなるように形成したものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る製造方法は、樹脂層の表層を薄く覆うように第一の金属層を形成した後に、この第一の金属層を給電用電極として、電解めっきにより第二の金属層を前記凹部の上面開口部を越えるように形成し、所定の厚みに平坦化する工程を繰り返すことで、樹脂層の内部に金属層からなるコイルを形成するものである。このとき第一の金属層の特に外周部は、最外周部に向かって徐々に薄くなるように形成するので、基板との密着力が向上して剥離が発生せず、その結果、配線不良などのない生産性の高い製造方法を提供できる作用効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
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。
【００１１】
図１は、本発明の製造方法を用いたインダクタンス素子を、その表面に一括して形成した基板の外観斜視図である。
【００１２】
基板７はシリコンやセラミックなどの絶縁体からなり、点線で囲まれた領域は、インダクタンス素子を形成する素子形成領域８である。丸で囲んだＡ部は、この素子形成領域８の拡大斜視図であり、樹脂層９内にコイル１０を形成したインダクタンス素子１１を、一定の間隔で多数形成している。この素子形成領域８の外側は、インダクタンス素子１１を形成しない非形成領域１２として、搬送や位置決め時に各工程の治具と基板７との当接部位として利用している。素子形成領域８の全面を覆い、非形成領域１２の一部を覆うように金属層１３が形成されており、この非形成領域１２では、前記金属層１３の外周部は波形形状となるように形成されている。最終工程において、インダクタンス素子１１を個片に分割して、基板７から剥離することでインダクタンス部品を形成するものである。
【００１３】
図２は、図１のＢ−ＢＢ断面の拡大図である。樹脂層９は、複数が積層されてなり、その一部の樹脂層９に設けた凹部１４に金属層１３を埋め込むことでコイル１０を形成する。この金属層１３は、第一の金属層１５と第二の金属層１６とからなり、非形成領域１２に形成した第一の金属層１５は、その外周部を波形形状とし、さらに基板７の最外周部に向かって徐々に薄くなるように形成している。このように第一の金属層１５を形成することで、この第一の金属層１５上にさらに厚い第二の金属層１６を形成した場合であっても、形成時の内部応力により、基板７との界面で剥離することを防止するものである。
【００１４】
次に図を用いて本発明の製造方法の一実施の形態を説明する。
【００１５】
図３は、本発明の製造方法の一実施の形態を説明する工程の要部断面図である。
【００１６】
本実施の形態では、外形形状が円盤状のシリコン基板７上にインダクタンス素子１１（図１）を形成しており、特に図１のＢ−ＢＢに相当する基板７の外周部の拡大断面図を用いてその製造方法を説明する。
【００１７】
先ず初めに図３（ａ）に示すごとく、洗浄したシリコン基板７上の一面に、感光性のフォトレジストなどからなる樹脂層９を塗布した後、一定温度でこの樹脂層９を乾燥、硬化させる。本実施の形態では、インダクタンス素子１１の主要部であるコイル１０（図１）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９を選択している。
【００１８】
次に、図３（ｂ）に示すごとく、樹脂層９を露光、現像することにより、樹脂層９にパターンを形成した後、このパターンの凹部１４を含む素子形成領域８を開口面として、一定の幅で基板７の外周部、すなわち非形成領域１２を覆うようにマスク１７を当接させて配置する。このマスク１７の内周側面部、特に基板７と当接させる角部には、面取り１８を施し、さらにこの面取り量ｃを一定量ではなく、周期的に変化させて形成する。また、面取り１８は、Ｃ面取りでもＲ面取りでも良いが、面取り量ｃは、少なくとも樹脂層９より厚くなるように形成する。こうすることで、必ずマスク１７の内周部側面と、樹脂層９との間には周期的に異なる間隙が生じることとなる。
【００１９】
この状態で、図３（ｃ）に示すごとく、スパッタや蒸着により第一の金属層１５を樹脂層９の表面一面に薄く形成する。このとき、素子形成領域８の表面一面には均一な厚みの第一の金属層１５が形成されるとともに、上記の周期的に異なる間隙から一部が進入して、その周縁部は、波形形状で、かつ外周部に向かって徐々に薄くなるように第一の金属層１５が非形成領域１２に形成されることとなる。
【００２０】
この第一の金属層１５は、電解めっきを行う際の給電用の電極としての役割であり、その厚みは、樹脂層９の凹部１４の底面および側面を充分に覆うものであれば良い。本実施の形態では、スパッタにより第一の金属層１５を形成し、最も厚い箇所で１ミクロン以下とした。
【００２１】
次に図３（ｄ）に示すごとく、マスク１７を基板７から離脱した後に、この第一の金属層１５を給電用電極として外部より給電を行い、その上に電解めっきにより第二の金属層１６を、凹部１４を埋めてその上面開口部を越えるように形成する。本実施の形態の特徴は、１０ミクロン以上の厚みの金属層１３を形成する際に、一旦基板７の表面に薄い第一の金属層１５を形成した後に、この第一の金属層１５上に、第二の金属層１６を形成することにある。このように、外周部を波形形状とし、さらに最外周部に向かって厚みが徐々に薄くなるように第一の金属層１５を形成することで、下層の基材（基板７や樹脂層９など）との密着力が向上して、第一の金属層１５上に一桁以上厚い第二の金属層１６を形成した場合であっても、形成時の応力により金属層１３が剥離することがない。その結果、特に外周部での剥離による異物の発生を防止して、生産性を向上することができる。また上記の方法により、第一の金属層１５と第二の金属層１６とを同一の材料で形成することができるので、密着力を向上するためにチタンなどの高価な材料を使用する必要がなく、低コストで製造することが可能となる。
【００２２】
そして、図３（ｅ）に示すごとく、この金属層を、樹脂層９の一部に達するように、バイト１９などで切削または、ＣＭＰなどの研磨を用いて取り除き表面を平坦化する。こうすることで、金属層１３が埋め込まれた凹部１４には、コイル１０が形成され、必要なインダクタンスに応じて、さらにこの上に樹脂層９とコイル１０を形成して、ビアホールなどで接続することでインダクタンス部品を形成するものである。
【００２３】
上述したように、凹部１４などへ金属層１３を埋め込むように形成する際に、一旦、その表面に外周部を波形形状でかつ最外周部に向かって薄くなるように、薄い第一の金属層１５を形成した後に、この第一の金属層１５を給電用電極として凹部１４の上面開口部を越えるように電解めっきによって第二の金属層１６を短時間で形成する。このように形成することで、下地であるシリコン基板７や樹脂層９との密着力が向上するので、１０ミクロン以上の厚い金属層１３を形成する場合であっても、形成時の内部応力により剥離が発生することがなく、ダストの発生を防止して生産性を高めることができる。また、下地層との密着力を向上することで、電解めっきなどにより高速で金属層１３を形成することができるので、さらに生産性を高めることができる。
【００２４】
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】
【００２５】
本発明に係る製造方法は、樹脂層の表層を薄く覆うように第一の金属層を形成した後に、この第一の金属層を給電用電極として、電解めっきにより第二の金属層を前記凹部の上面開口部を越えるように形成し、所定の厚みに平坦化する工程を繰り返すことで、樹脂層の内部に金属層からなるコイルを形成するものである。このとき第一の金属層の特に外周部は、最外周部に向かって徐々に薄くなるように形成するので、基板との密着力が向上して剥離が発生せず、その結果、配線不良などのない生産性の高い製造方法を提供できる作用効果を奏するので、各種電子機器に使用されるインダクタンス部品の製造方法に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の金属層を形成した基板７の一例を説明する斜視図
【図２】図１のＢ−ＢＢ断面図
【図３】本発明のインダクタンス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】
【００２７】
７  基板
９  樹脂層
１０  コイル
１３  金属層
１４  凹部
１５  第一の金属層
１６  第二の金属層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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