(57)【要約】  【課題】  共振周波数が高く、小型のコイル内蔵基板を提供すること。  【解決手段】  配線層５が形成された一対の絶縁層１と、一対の絶縁層１に挟持されたフェライト磁性体層２と、フェライト磁性体層２内に形成された平面コイル導体３と、絶縁層１の少なくとも一方とフェライト磁性体層２との間に形成された接地導体層４とを有するコイル内蔵基板であって、接地導体層４は平面視で平面コイル導体３と重なる部分に開口部４ａを有することを特徴とするコイル内蔵基板である。開口部４ａにより平面コイル導体３と接地導体層４との間の容量が低減されることから、より高い共振周波数を有するコイル内蔵基板となる。さらに、開口部４ａや平面コイル導体３の角部の形状により、平面コイル導体３からのノイズ放射による影響をさらに抑えたコイル内蔵基板となる。【選択図】  図１
2008053675.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線層が形成された一対の絶縁層と、該一対の絶縁層に挟持されたフェライト磁性体層と、該フェライト磁性体層内に形成された平面コイル導体と、前記絶縁層の少なくとも一方と前記フェライト磁性体層との間に形成された接地導体層とを有するコイル内蔵基板であって、前記接地導体層は平面視で前記平面コイル導体と重なる部分に開口部を有することを特徴とするコイル内蔵基板。
【請求項２】
前記開口部は複数形成されていることを特徴とする請求項１記載のコイル内蔵基板。
【請求項３】
前記フェライト磁性体層は平面視で矩形状に形成され、前記平面コイル導体は平面視で最外周が前記フェライト磁性体層の形状に沿った形状で形成されており、前記接地導体層の前記開口部は平面視で前記平面コイル導体の角部と重ならないように配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のコイル内蔵基板。
【請求項４】
前記平面コイル導体の角部は、曲線状に曲がっている形状または複数の屈曲部を有する形状であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のコイル内蔵基板。
【請求項５】
配線層が形成された一対の絶縁層と、該一対の絶縁層に挟持されたフェライト磁性体層と、該フェライト磁性体層内に形成された平面コイル導体と、前記絶縁層の少なくとも一方に、または前記絶縁層の少なくとも一方と前記フェライト磁性体層との間に形成された接地導体層とを有するコイル内蔵基板であって、前記接地導体層と前記平面コイル導体との間に平面視で前記平面コイル導体と重なる浮き導体層が形成されていることを特徴とするコイル内蔵基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイル導体が埋設されたフェライト磁性層が絶縁層の内部に設けられたコイル内蔵基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯電話機をはじめとする移動体通信機器等の電子機器には多数の電子装置が組み込まれている。これら電子機器は小型化が急激に進んでおり、これに伴い各種電子装置も小型化や薄型化が要求されている。電子装置の小型化・薄型化の一例としては、従来は比較的大型のチップコイルやチップコンデンサを基板に搭載して形成されていたＬＣフィルタは、チップコイルを搭載するのに代えてガラスセラミックスからなる絶縁層が積層されたセラミック基板の内部にコイル導体を形成したコイル内蔵基板を用いることによって薄型化が図られている。
【０００３】
しかしながら、携帯電話機に用いられるＤＣ−ＤＣコンバータ用途のような比較的高いインダクタンスを必要とする電子装置では、コイル内蔵基板は磁性を持たないセラミック基板内にコイルを形成しているため、100ｎＨ程度の比較的大きなインダクタンスを得るためにはコイル導体の巻き数を多くしなければならず、小型化や薄型化を効果的に達成することができないという不具合があった。
【０００４】
そこで、近年ではセラミック基板内部に高透磁率を有するフェライト磁性体層を形成し、このフェライト磁性層にコイル導体を埋設させることにより、コイルの巻き数を多くすることなく100ｎＨを超えるコイルを内蔵させ、高インダクタンスのコイル内蔵基板とすることが行なわれている（例えば特許文献１，２を参照。）。
【０００５】
このようなコイル内蔵基板は、例えば、図13（ａ）に断面図で一例を示すように、配線層15が形成された一対の絶縁層11と、絶縁層11に挟まれて積層されるとともに内部に平面コイル導体13が埋設されたフェライト磁性体層12とによって構成されている。配線層15や平面コイル導体13には抵抗による電気的なロスを抑えるために低抵抗のＣｕやＡｇ等の低抵抗金属を用い、このような低抵抗金属は比較的低融点であることから、絶縁層11としてガラスセラミックスを用い、フェライト磁性体層12として低温焼成が可能なＮｉ−Ｚｎ系フェライトを用いて同時焼成することによって製造されている。そして、配線層15の一つとして、コイル内蔵基板を外部基板に接続するための電極パッドからＩＣ搭載用電極間に生じるインダクタンス成分を削減し、搭載するＩＣの電源ノイズを削減させるための大面積の接地導体層14が形成されている。この接地導体層14は、絶縁層11とフェライト磁性体層12との間に生じる、焼成収縮挙動の差や熱膨張係数の差に起因する応力を緩和して、絶縁層11とフェライト磁性体層12との接合をより強固にするために、絶縁層11とフェライト磁性体層12との間に形成されている。
【０００６】
また、コイル内蔵基板の小型化を図るために、携帯電話機に用いられるＤＣ−ＤＣコンバータ用途のコイル内蔵基板においては、使用する電源用ＩＣを高周波化することにより、内蔵コイルに必要なインダクタンス値を小さくすることで内蔵コイル自体を小さくすることも提案されており、そのために例えば１ＭＨｚ以上といった高周波で使用可能なコイル内蔵基板が要求されてきている。
【特許文献１】特開平６−20839号公報
【特許文献２】特開平６−21264号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、コイル内蔵基板においては、内蔵コイルと絶縁層に形成された配線層との間で共振が起こり、この共振が起こるときの周波数（共振周波数）より高い周波数ではインダクタンス値が低下して所定のインダクタンス値が得られないので、共振周波数より高い周波数ではコイル内蔵基板が所定の動作をすることができないという問題がある。このことから、より高い共振周波数を有するコイル内蔵基板が求められるようになっている。
【０００８】
この共振周波数（ｆｒ）は、内蔵コイルのインダクタンス値をＬ、内蔵コイルと絶縁層に形成された配線層との間の容量値をＣとすると、ｆｒ＝１／（２×π√（Ｌ×Ｃ））の式で表されるので、共振周波数を高くするには内蔵コイルのインダクタンス値または内蔵コイルと絶縁層に形成された配線層との間の容量値を小さくしなければならない。
【０００９】
しかし、インダクタンス値を小さくし過ぎるとコイル内蔵基板が所定の機能を果たすことができなくなり、これに対し、機能する範囲内で小さくしたとしても、上述したようにコイル内蔵基板の小型化の要求には反することとなってしまうので、インダクタンス値を小さくすることにより共振周波数を高くすることは困難であった。また、容量値を小さくする方法としては、平面コイル導体とともに容量を形成する接地導体層間のフェライト磁性体層の厚みを厚くする方法、またはフェライト磁性体層の比誘電率を小さくする方法が考えられるが、フェライト磁性体層の厚みを厚くすることは小型化の一つである低背化の要求に反することとなり、高透磁率で低温焼結可能なままフェライト磁性体層を低誘電率化することも困難であった。
【００１０】
本発明は以上のような従来の問題点を解決するために案出されたものであり、その目的は、基板の厚みやフェライト磁性体層の組成を変更することなく共振周波数を高めることのできる、例えば、小型で低背のＤＣ−ＤＣコンバータ用途のコイル内蔵基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のコイル内蔵基板は、配線層が形成された一対の絶縁層と、該一対の絶縁層に挟持されたフェライト磁性体層と、該フェライト磁性体層内に形成された平面コイル導体と、前記絶縁層の少なくとも一方と前記フェライト磁性体層との間に形成された接地導体層とを有するコイル内蔵基板であって、前記接地導体層は平面視で前記平面コイル導体と重なる部分に開口部を有することを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明のコイル内蔵基板は、上記構成において、前記開口部は分割されて複数形成されていることを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明のコイル内蔵基板は、上記各構成において、前記フェライト磁性体層は平面視で矩形状に形成され、前記平面コイル導体は平面視で最外周が前記フェライト磁性体層の形状に沿った形状で形成されており、前記接地導体層の前記開口部は平面視で前記平面コイル導体の角部と重ならないように配置されていることを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明のコイル内蔵基板は、上記各構成において、前記平面コイル導体の角部は、曲線状に曲がっている形状または複数の屈曲部を有する形状であることを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明のコイル内蔵基板は、配線層が形成された一対の絶縁層と、該一対の絶縁層に挟持されたフェライト磁性体層と、該フェライト磁性体層内に形成された平面コイル導体と、前記絶縁層の少なくとも一方に、または前記絶縁層の少なくとも一方と前記フェライト磁性体層との間に形成された接地導体層とを有するコイル内蔵基板であって、前記接地導体層と前記平面コイル導体との間に平面視で前記平面コイル導体と重なる浮き導体層が形成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のコイル内蔵基板によれば、接地導体層の平面視で平面コイル導体と重なる部分に開口部を形成したことから、接地導体層の平面コイル導体に対向する部分の面積が小さくなり、平面コイル導体と接地導体層との間の容量が小さくなるので、基板厚みを厚くすることなく、コイルのインダクタンスとキャパシタンスによって生じる共振周波数を高くすることができる。その結果として、より高い周波数においても高インダクタンス値を得ることができるので内蔵コイルをより小さくすることができ、小型のコイル内蔵基板を得ることができる。
【００１７】
また、本発明のコイル内蔵基板によれば、上記構成において、開口部が分割されて複数形成されている、すなわち複数の開口部が間隔をあけて配置されているときには、この開口部同士の間の接地導体層が、接地導体層内における、平面視で平面コイル導体と交差する方向に電流が流れるための経路となるので、開口部による電源インダクタンスの上昇やそれに伴う電源ノイズの増大が抑えられ、コイル内蔵基板に搭載されるＩＣを高周波で安定して動作させることが可能なコイル内蔵基板を得ることができる。
【００１８】
また、本発明のコイル内蔵基板によれば、上記構成において、接地導体層の開口部が平面視で平面コイル導体の角部と重ならないように配置されているときには、平面コイル導体の角部に電界が集中することによってノイズが放射されたとしても、平面コイル導体の角部と接地導体層とが平面視で重なり、接地導体層がシールドとして機能することとなるので、放射されたノイズによる配線層への影響が抑えられ、搭載されるＩＣをより安定して動作させることが可能なコイル内蔵基板を得ることができる。
【００１９】
また、本発明のコイル内蔵基板によれば、上記構成において、平面コイル導体の角部が、曲線状に曲がっている形状または複数の屈曲部を有する形状であるときには、平面コイル導体の角部の形状が電流の集中しにくい形状となることでその部分への電界の集中が低減し、平面コイル導体の角部から放射されるノイズが低減されることとなるので、コイル内蔵基板に搭載されるＩＣをより安定して動作させることが可能なコイル内蔵基板を得ることができる。また、平面コイル導体と接地導体層とが対向する面積が小さくなり平面コイル導体と接地導体層との間の容量が小さくなることで、より高周波まで要求されるインダクタンス値を得ることができる。
【００２０】
また、本発明のコイル内蔵基板によれば、接地導体層と平面コイル導体との間に平面視で平面コイル導体と重なる浮き導体層を形成したことから、接地導体層と平面コイル導体との間に位置する浮き導体層が、接地導体層と平面コイル導体との間の電磁気的結合を妨げることで容量の発生をなくすことができるので、より高周波まで要求されるインダクタンス値を得ることができる。
【００２１】
また、平面コイル導体から放射されるノイズが、浮き導体層および接地導体層の２層の導体層でシールドされることとなるので、コイル内蔵基板に搭載されるＩＣをノイズの影響を抑えて、より安定して動作させることが可能なコイル内蔵基板を得ることができる。
【００２２】
以上より、本発明によれば、より高周波までインダクタンス値を有し、搭載されるＩＣを安定して動作させることが可能な小型で低背のコイル内蔵基板を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明のコイル内蔵基板について添付図面を参照しつつ以下に詳細に説明する。図１は本発明のコイル内蔵基板の実施の形態の一例を示す図であり、図１（ａ）は本発明のコイル内蔵基板の断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）における要部を上面から透視した平面図である。図１（ａ）は、図１（ｂ）におけるＡ−Ａ’線の位置で切断した断面図である。これらの図において、１は絶縁層、２はフェライト磁性体層、３は平面コイル導体、４は接地導体層、４ａは接地導体層に形成された開口部、５は配線層である。
【００２４】
図１に示す例においては、配線層５として、絶縁層１の外表面にはＩＣ等の半導体チップやチップ部品が搭載される搭載用電極５ｂおよび外部電気回路と電気的に接続される電極パッド５ｄが形成され、絶縁層１内には内部配線層５ａが形成されている。フェライト磁性体層２の内部には平面コイル導体３が上下に２つ重ねて形成されており、一方の平面コイル導体３の一端部と他方の平面コイル導体３の一端部とがフェライト磁性体層２の内部に形成された貫通導体（図示せず）により接続され、上下の平面コイル導体３それぞれの他端部は貫通導体（図示せず）により配線層５に接続されている。そして、内部配線層５ａ，搭載用電極５ｂ，電極パッド５ｄおよび平面コイル導体３は貫通導体５ｃを介して互いに接続されている。
【００２５】
本発明のコイル内蔵基板は、配線層５が形成された一対の絶縁層１と、この一対の絶縁層１に挟持されたフェライト磁性体層２と、このフェライト磁性体層２内に形成された平面コイル導体３と、絶縁層１の少なくとも一方とフェライト磁性体層２との間に形成された接地導体層４とを有するコイル内蔵基板であって、接地導体層４は平面視で平面コイル導体３と重なる部分に開口部４ａを有することを特徴とするものである。
【００２６】
本発明のコイル内蔵基板によれば、接地導体層４の平面視で平面コイル導体３と重なる部分に開口部４ａを形成したことから、接地導体層４の平面コイル導体３に対向する部分の面積が小さくなり、平面コイル導体３と接地導体層４との間の容量が小さくなるので、基板厚みを厚くすることなく、コイルのインダクタンスとキャパシタンスによって生じる共振周波数を高くすることができる。その結果として、より高い周波数においても高インダクタンス値を得ることができるので内蔵コイルをより小さくすることができ、小型のコイル内蔵基板を得ることができる。
【００２７】
接地導体層４と平面コイル導体３とが対向しないような開口部４ａにするためには、開口部４ａの大きさは平面コイル導体３より一回り大きいものがよく、図１（ａ）に示すような形状の開口部４ａの場合であれば、コイル内蔵基板を製造する際の積層の位置ずれを考慮すると、平面コイル導体３の幅に対して0.1ｍｍ程度大きい幅の開口部４ａを設ければよい。
【００２８】
図１に示す例においては、開口部４ａは平面コイル導体３と重なる部分が全て開口した、平面コイル導体３に沿った形状であるが、図２に図１（ｂ）と同様の平面図で示す例におけるような形状としてもよい。すなわち、開口部４ａは分割されて複数形成されていることが好ましい。図２に示す例のように開口部４ａが分割されて複数形成されている、つまり複数の開口部４ａが間隔をあけて配置されているときには、この開口部４ａ同士の間の接地導体層４が、接地導体層４内における、平面視で平面コイル導体３と交差する方向に電流が流れるための電流経路となるので、開口部４ａによる電源インダクタンスの上昇やそれに伴う電源ノイズの増大が抑えられ、コイル内蔵基板に搭載されるＩＣを高周波で安定して動作させることが可能なコイル内蔵基板を得ることができる。
【００２９】
開口部４ａは、図１（ａ）に示した例におけるように平面コイル導体３と重なる部分のみ開口した平面コイル導体３に沿った形状としてもよいが、図３（ｂ）に図１（ｂ）と同様の平面図で示す例におけるような、平面コイル導体３の内周から外周にかけて複数周の導体に重なるような形状としてもよい。特に、平面コイル導体３における隣接する外周の導体と内周の導体との距離が短い場合は、このような形状の開口部４ａとすることで、例えば導体ペーストの印刷によって開口部４ａを有する接地導体層４を形成するのが容易になるので好ましい。開口部４ａをこのような形状とする場合は、接地導体層４の外周部から中央部への電流経路を確保するために、図３（ｂ）に示すように分割されて複数形成することが望ましい。
【００３０】
開口部４ａの分割の形態、すなわち電流経路の配置や大きさは、特に制限されるものではない。図２に示した例におけるように、図１（ａ）に示した例におけるような形状の開口部４ａに対して格子状に多数の電流経路を配置してもよいし、放射状に配置してもよいし、より少ない数の幅の広い電流経路を設けてもよい。
【００３１】
複数の開口部４ａ間の間隔は、開口部４ａ間の接地導体層４を電源インダクタンスの上昇やそれに伴う電源ノイズの増大が抑えられるような電流経路とするには、0.1ｍｍ以上の幅があればよい。
【００３２】
また、図４に図１（ｂ）と同様の平面図で示すように、フェライト磁性体層２は平面視で矩形状に形成され、平面コイル導体３は平面視で最外周がフェライト磁性体層２の形状に沿った形状で形成されており、接地導体層４の開口部４ａは平面視で平面コイル導体３の角部と重ならないように配置されていることが好ましい。フェライト磁性体層２は平面視で矩形状に形成され、平面コイル導体３は平面視で最外周がフェライト磁性体層２の形状に沿った形状で形成されていることから、矩形状のコイル内蔵基板を縦横に複数列配置して、いわゆる多数個取り配線基板の形態にして多数のコイル内蔵基板を効率よく容易に作製しようとした場合においても、コイル内蔵基板の外寸を変えずに平面コイル導体３の長さを最大限長く形成することができるため、平面コイル導体３の長さに比例するインダクタンス値を大きいものとすることができる。そして、そのときの平面コイル導体３の角部がフェライト磁性体層２の形状に合わせて直角になり、平面コイル導体３の角部に特に電界が集中することによって発生するノイズが放射されやすくなったとしても、接地導体層４の開口部４ａは平面視で平面コイル導体３の角部と重ならないように配置されていることから、平面コイル導体３の角部と接地導体層４とが平面視で重なり、接地導体層４がシールドとして機能することとなるので、放射されたノイズによる配線層５への影響が抑えられ、搭載されるＩＣをより安定して動作させることが可能なコイル内蔵基板を得ることできる。
【００３３】
コイル導体３の角部とは、平面視で最外周がフェライト磁性体層２の形状に沿った形状で形成され、内周も順次外周に沿った形状のコイル導体３において、フェライト磁性体層２の形状に沿ってコイル導体３が屈曲した部分のうち外側の突出した部分である。よって、図４に示す例のように、開口部４ａはコイル導体３の屈曲した部分のうち外側と重ならないように配置されていればよい。
【００３４】
開口部４ａはコイル導体３の屈曲した部分の内側と外側の両方に重ならないように、例えば、図５に図１（ｂ）と同様の平面図で示す例におけるように、コイル導体３の外周の角部から内周の角部にかけて連続して重ならないように配置してもよい。この場合は、接地導体層４の平面コイル導体３の角部と重なる部分が上記した電流経路も兼ねることができる。
【００３５】
コイル導体３の角部には、コイル導体３が屈曲した部分だけでなく、コイル導体３の両端部が電界の集中し易い直角や鋭角の角を有する形状である場合はその部分も含まれる。開口部４ａがこの部分と重ならないようにするには、図４に示す例のように角だけが重ならないようにしてもよいし、図５に示す例のように二つの角を含む端部が重ならないようにしてもよい。
【００３６】
コイル導体３の角部と接地導体層４と重なる領域は、ノイズに対するシールド性の観点からはできるだけ広いほうがよいが、通常は角部（頂点）からコイル導体３の線幅程度の位置まで接地導体層４と重なっていればよい。
【００３７】
また、図６，図７および図８に図１（ｂ）と同様の平面図で示す例におけるように、平面コイル導体３の角部は、曲線状に曲がっている形状または複数の屈曲部を有する形状であることが好ましい。平面コイル導体３の角部の形状が電流の集中しにくい形状となることで平面コイル導体３の角部への電界の集中が低減し、平面コイル導体３の角部から放射されるノイズが低減されることとなるので、コイル内蔵基板に搭載されるＩＣをより安定して動作させることが可能なコイル内蔵基板を得ることができる。また、平面コイル導体３と接地導体層４とが対向する面積が小さくなり平面コイル導体３と接地導体層４との間の容量が小さくなることで、より高周波まで要求されるインダクタンス値が得られるものとなる。
【００３８】
この場合の平面コイル導体３の角部も、平面コイル導体３が屈曲した部分のうち外側の突出した部分であり、図６および図７に示す例のように、平面コイル導体３の屈曲した部分のうち外側の形状が曲線状に曲がっている形状または複数の屈曲部を有する形状であればよい。同様に、平面コイル導体３の角部には、平面コイル導体３の両端部が電界の集中し易い直角や鋭角の角を有する形状である場合はその部分も含まれる。
【００３９】
平面コイル導体３の角部が曲線状に曲がっている形状の場合は、その曲率半径が大きい方が電界が集中しにくくなるのでよい。その曲率半径が小さすぎると電界の集中を低減する効果が小さくなるので、通常は平面コイル導体３の線幅の２分の１程度以上であればよい。曲率半径は平面コイル導体３の線幅の２分の１程度以上であれば一定でなくてもよい。
【００４０】
平面コイル導体３の角部が複数の屈曲部を有する形状の場合は、屈曲部の角度はできるだけ大きい方がよく、いずれかの屈曲部が直角に比してあまり大きくならないようにするのは好ましくない。例えば、図７に示す例のように平面コイル導体３の角部が２つの屈曲部を有する場合は、いずれもその角度を135度程度とするのが好ましい。
【００４１】
平面コイル導体３の角部は、図８に示す例のように、平面コイル導体３が屈曲した部分の内側も同様に曲線状に曲がっている形状または複数の屈曲部を有する形状であってもよく、このような形状とした場合は、平面コイル導体３を流れる電流にとって角部においても屈曲による抵抗が小さくなるので好ましい。
【００４２】
この場合の開口部４ａの形状は、平面コイル導体３の角部の形状に合わせて曲線状に曲がっている形状または複数の屈曲部を有する形状としてもよい。
【００４３】
また、図９〜図10は本発明のコイル内蔵基板の実施の形態の他の一例を示す図であり、それぞれの図において（ａ）は本発明のコイル内蔵基板の断面図、（ｂ）は（ａ）における要部を上面から透視した平面図である。（ａ）は、（ｂ）におけるＡ−Ａ’線の位置で切断した断面図である。これらの図において、６は浮き導体層である。
【００４４】
本例のコイル内蔵基板は、配線層５が形成された一対の絶縁層１と、一対の絶縁層１に挟持されたフェライト磁性体層２と、フェライト磁性体層２内に形成された平面コイル導体３と、絶縁層１の少なくとも一方に、または絶縁層１の少なくとも一方とフェライト磁性体層２との間に形成された接地導体層４とを有するコイル内蔵基板であって、接地導体層４と平面コイル導体３との間に平面視で平面コイル導体３と重なる浮き導体層６が形成されていることを特徴とするものである。
【００４５】
接地導体層４と平面コイル導体３との間に平面視で平面コイル導体３と重なる浮き導体層６を形成したことから、接地導体層４と平面コイル導体３との間に位置する浮き導体層６が、接地導体層４と平面コイル導体３との間の電磁気的結合を妨げることで容量の発生をなくすことができるので、より高周波まで、要求されるインダクタンス値を得ることができる。浮き導体層６および浮き導体層６と接地導体層４との間の絶縁層１（またはフェライト磁性体層２）の厚みの分だけ基板の厚みは厚くなるが、平面コイル導体３と接地導体層４との間のフェライト磁性体層２の厚みを厚くすることで容量を小さくする方法に比較すると、厚みの増加は十分小さい。また、容量削減効果が大きいので、より高い周波数においても高インダクタンス値を得ることができ、その結果として内蔵コイルをより小さくすることができ、平面方向により小型のコイル内蔵基板を得ることができる。
【００４６】
また、平面コイル導体３から放射されるノイズが、浮き導体層６および接地導体層４の２層の導体層でシールドされることとなるので、コイル内蔵基板に搭載されるＩＣをノイズの影響を抑えて、より安定して動作させることが可能なコイル内蔵基板を得ることができる。
【００４７】
浮き導体層６は、例えば接地導体層４，平面コイル導体３，電源等の他の回路配線と電気的に接続されていない導体層である。例えば、接地導体層４と接続されていると、浮き導体層６と平面コイル導体３との間に容量を持つこととなってしまうので、期待される機能を果たさない、意味のないものとなってしまう。
【００４８】
浮き導体層６は、平面視で平面コイル導体３と重なるように形成されればよく、図９に示すように、平面コイル導体３とほぼ同じ形状であれば接地導体層４と平面コイル導体３との電磁気的結合の大部分を妨げることができる。この場合、コイル内蔵基板を製造する際の積層の位置ずれを考慮すると、平面コイル導体３の幅に対して0.1ｍｍ程度大きい幅の浮き導体層６を設ければよい。
【００４９】
また、浮き導体層６は、図10に示すように、平面コイル導体３の内周から外周にかけて複数周の導体に重なるような形状として、平面コイル導体３の形成領域より広い範囲に形成してもよい。特に、平面コイル導体３における隣接する外周の導体と内周の導体との距離が短く、これに対応する浮き導体層６の外周の導体と内周の導体との距離がより短くなるような場合は、このような形状の浮き導体層６とすることで、例えば導体ペーストの印刷によって形成するのが容易になり、また積層する際に外周の導体と内周の導体との間に空隙が発生してしまうおそれがないので好ましい。また、外周の導体と内周の導体との間の近傍において、積層位置ずれにより浮き導体層６が平面コイル導体３と重ならなくなってしまうこともない。この場合も、コイル内蔵基板を製造する際の積層の位置ずれを考慮すると、平面コイル導体３の最内周および最外周よりそれぞれ内側および外側に0.1ｍｍ程度大きい幅の浮き導体層６を設ければよい。
【００５０】
また、浮き導体層６は、図11に示すように、コイル内蔵基板の平面方向のほぼ全面にわたって接地導体層４と重なるような形状すると、平面コイル導体３に対して垂直方向の電磁気的結合だけでなく、斜め方向の電磁気的結合まで妨げることができるので、接地導体層４と浮き導体層６との電磁気的結合のほぼすべてを妨げることができる。この場合、コイル内蔵基板の側面にまで至るような、全面にわたるような浮き導体層６としてもよいが、図11に示すように、基板の外周より一回り小さいものとするのが好ましい。これは、コイル内蔵基板を製造する際に、各導体層をＡｇで形成して多数個取りの形態で作製し、表面の導体層にめっき皮膜を被着させた後に分割した場合などは、基板の側面から浮き導体層６が露出してしまうので、雰囲気中の水分等によりＡｇのマイグレーションが発生してしまう場合があるからである。また、コイル内蔵基板を製造する際のグリーンシート積層時に、導体層より密着性のよいグリーンシート同士を密着させることにより、グリーンシート間の剥離がより発生しにくいようにするためである。このためには、0.1ｍｍ程度以上小さくするとよい。
【００５１】
浮き導体層６を形成する場合の接地導体層４は、絶縁層１の少なくとも一方に、または絶縁層１の少なくとも一方とフェライト磁性体層２との間に形成される。例えば、図９および図10に示すように、接地導体層４が絶縁層１とフェライト磁性体層２との間に形成される場合は、浮き導体層６はフェライト磁性体層２内に形成され、図11に示すように接地導体層４が絶縁層１に形成される場合は、浮き導体層６は絶縁層１とフェライト磁性体層２との間に形成される。いずれの場合においても、浮き導体層６と平面コイル導体３との距離は、平面コイル導体３の周囲に発生する磁束の量に応じて設定され、発生した磁束が通過できるような距離（フェライト磁性体層２の厚み）が必要である。この距離は、平面コイル導体３の寸法、平面コイル導体３に流れる電流の周波数や電流値、あるいはフェライト磁性体層２の透磁率により異なるが、例えば、フェライト磁性体層２の透磁率が500の場合は0.1ｍｍ以上とすればよい。接地導体層４と浮き導体層６との距離は絶縁性が保たれる距離であればよく、通常は15μｍ程度以上の厚みがあればよく、グリーンシートの成形性やハンドリング性，絶縁層１やフェライト磁性体層２の材質，コイル内蔵基板に要求される厚み等を考慮して設定される。
【００５２】
絶縁層１は、その表面や内部に形成される配線層５や絶縁層１に挟持されて形成されるフェライト磁性体層２および平面コイル導体３とともに800〜1000℃の温度で同時焼成された絶縁体粉末の焼結体から成るものであり、配線層５のインダクタンスが高くなることを抑制するという観点からは、非磁性フェライトやガラスセラミックス等の非磁性絶縁体が好ましい。絶縁層１は、絶縁体の粉末および有機バインダーを主成分とする絶縁層１用グリーンシートを製作し、この絶縁層１用グリーンシートを必要な配線展開ができるだけの枚数積層した後、800〜1000℃の温度で焼成することにより作製される。
【００５３】
絶縁層１が非磁性フェライトから成る場合は、Ｚｎ系フェライトやＣｕ系フェライトを用いればよい。中でも、Ｘ−Ｆｅ２Ｏ４（ＸはＣｕ，Ｚｎ）として示される正スピネル構造の固溶体であるＣｕ−Ｚｎ系フェライトが好適である。
【００５４】
Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトの場合であれば、その組成比は焼結体としてＦｅ２Ｏ３を50〜70質量％，ＣｕＯを５〜20質量％，ＺｎＯを20〜35質量％とすると、1000℃以下の低温で焼結密度5.0ｇ／ｃｍ３以上の高密度焼成が可能であり、かつ、焼成後の非磁性フェライト層は低温度域でも非磁性であるので好ましい。Ｆｅ２Ｏ３はフェライトの主成分であり、その割合が50質量％未満であると磁性が発生する傾向があり、70質量％より多いと焼結密度の低下により機械的強度が低下する傾向がある。ＣｕＯは焼結温度の低温化のために重要な要素であり、ＣｕＯが低温で液相を形成することにより焼結を促進させる効果を用いて、磁気特性を損なわずに800〜1000℃の低温で焼成することができる。このことからその割合が５質量％未満であると、配線層５と同時に800〜1000℃で焼成を行なうと焼結密度が不十分になり、機械強度が不足する傾向があり、20質量％より多いとキュリー温度が上がり、低温領域で磁性が発生する傾向がある。ＺｎＯは非磁性フェライトを非磁性にするために重要な要素であり、その割合が20質量％未満であると焼結密度の低下により機械的強度が低下する傾向があり、35質量％より多いと磁性が発生する傾向がある。
【００５５】
また、絶縁層１が非磁性フェライトから成る場合は、非磁性フェライトの粉末に軟化点の低いガラスを加えて低温焼成したものであってもよい。このときのガラスとしては、例えばＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３系，ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３系，ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−ＭＯ系（但し、ＭはＣａ，Ｓｒ，Ｍｇ，ＢａまたはＺｎを示す），ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−Ｍ１Ｏ−Ｍ２Ｏ系（但し、Ｍ１及びＭ２は同じまたは異なってＣａ，Ｓｒ，Ｍｇ，ＢａまたはＺｎを示す），ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−Ｍ１Ｏ−Ｍ２Ｏ系（但し、Ｍ１及びＭ２は上記と同じである），ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ｍ３２Ｏ系（但し、Ｍ３はＬｉ，ＮａまたはＫを示す），ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−Ｍ３２Ｏ系（但し、Ｍ３は上記と同じである），Ｐｂ系ガラス，Ｂｉ系ガラス等を用いることができ、ガラスの軟化点が600℃以下であることがフェライトの焼結を阻害しないうえで望ましい。
【００５６】
絶縁層１がガラスセラミックスから成る場合は、絶縁体粉末は上記のようなガラスの粉末とフィラー粉末との混合物の焼結体から成り、フィラー粉末としては、例えばＡｌ２Ｏ３，ＳｉＯ２，ＺｒＯ２とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物、ＴｉＯ２とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物，Ａｌ２Ｏ３およびＳｉＯ２から選ばれる少なくとも１種を含む複合酸化物（例えばスピネル，ムライト，コージェライト）等のセラミック粉末が挙げられる。
【００５７】
配線層５は、Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｐｔ，Ａｇ−Ｐｄ合金およびＡｇ−Ｐｔ合金等の低抵抗金属の粉末の焼結体であるメタライズ金属からなるものであり、絶縁層１用グリーンシートに配線層５用導体ペーストを印刷することにより配線パターンを形成しておき、絶縁層１用グリーンシートと同時焼成することにより形成される。
【００５８】
フェライト磁性体層２は、強磁性フェライトであるＮｉ−Ｚｎ系フェライト，Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト，Ｍｇ−Ｚｎ系フェライト，Ｎｉ−Ｃｏ系フェライト等の磁性フェライト粉末の焼結体であるが、Ｘ−Ｆｅ２Ｏ４（ＸはＣｕ，Ｎｉ，Ｚｎ）として示される逆スピネル構造の固溶体であるＮｉ−Ｚｎ系フェライトが高周波帯域で十分に高い透磁率を得るのに好ましい。
【００５９】
Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトの場合であれば、その組成比は焼結体としてＦｅ２Ｏ３を63〜73質量％，ＣｕＯを５〜10質量％，ＮｉＯを５〜12質量％，ＺｎＯを10〜23質量％とすると、1000℃以下の低温で焼結密度5.0ｇ／ｃｍ３以上の高密度焼成が可能であり、かつ高周波帯域で十分に高い透磁率を得ることができるので好ましい。Ｆｅ２Ｏ３はフェライトの主成分であり、その割合が63質量％未満であると十分な透磁率が得られない傾向があり、73質量％より多いと焼結密度の低下により機械的強度が低下する傾向がある。ＣｕＯは焼結温度の低温化のために重要な要素であり、ＣｕＯが低温で液層を形成することにより焼結を促進させる効果を用いて、磁気特性を損なわずに800〜1000℃の低温で焼成することができる。このことからその割合が５質量％未満であると、配線層５や平面コイル導体３と同時に800〜1000℃で焼成を行なうと焼結密度が不十分になり、機械強度が不足する傾向があり、10質量％より多いと磁気特性の低いＣｕＦｅ２Ｏ４の割合が多くなるため磁気特性を損ないやすくなる傾向がある。ＮｉＯはフェライト磁性体層２の高周波域における透磁率を確保するために含有させる。ＮｉＦｅ２Ｏ４は高周波域まで共振による透磁率の減衰を起こさず、高周波域での透磁率を比較的高い値に維持することができるが、初期透磁率は低いという特性をもつため、５質量％未満であると10ＭＨｚ乃至それ以上の高周波域での透磁率が低下する傾向があり、12質量％より多いと初期透磁率が低下する傾向にある。ＺｎＯはフェライト磁性体層２の透磁率向上のために重要な要素であり、フェライト組成のうち10質量％未満であると透磁率が低くなり、逆に23質量％より多くても磁気特性が悪くなる傾向がある。
【００６０】
フェライト磁性体層２は、絶縁層１に用いられる絶縁層用グリーンシートと同様の手法で形成されたフェライト磁性体層２用グリーンシートを用いることで作製される。
【００６１】
平面コイル導体３は、配線層５と同様に金属粉末の焼結体であるメタライズ金属層からなるものであり、フェライト磁性体層２用グリーンシートの表面に平面コイル導体２用導体ペーストを印刷することによりコイルパターンを形成し、さらにその上にフェライト磁性体層２用グリーンシートを積層して同時焼成することにより、フェライト磁性体層２に埋設されて形成される。図１（ａ）や図３（ａ）に示す例のように平面コイル導体３が上下に２つ重ねて形成される場合は、コイルパターンおよび平面コイル導体３間および平面コイル導体３と配線層５とを接続するための貫通導体となる貫通導体パターンを形成したフェライト磁性体層２用グリーンシートを２枚積層した上にさらにフェライト磁性体層２用グリーンシートを積層すればよい。
【００６２】
平面コイル導体３の作製に用いられる金属粉末は、配線層５と同様のＣｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｐｔ，Ａｇ−Ｐｄ合金およびＡｇ−Ｐｔ合金等の低抵抗金属の粉末を用いる。例えばコイル内蔵基板に搭載される半導体チップがＤＣ−ＤＣコンバータ用途の電源用であるような場合であれば、平面コイル導体３に高い電流が流せるほど好ましく、平面コイル導体３の導体抵抗が高いと平面コイル導体３が発熱することで半導体チップの動作に影響を与えてしまう場合があるので、上記のような低抵抗金属がよい。
【００６３】
絶縁層１用グリーンシートまたはフェライト磁性体層２用グリーンシートは、絶縁体粉末または磁性フェライト粉末に有機バインダー，有機溶剤，必要に応じて分散剤や可塑剤等を混合してスラリーを得て、これからドクターブレード法，圧延法，カレンダーロール法，押し出し成形法等によってシート状に塗布し、乾燥して成形することにより作製される。
【００６４】
絶縁層１用グリーンシートに用いられる絶縁体粉末は、絶縁層１が非磁性フェライトから成る場合は、Ｆｅ２Ｏ３とＣｕＯやＺｎＯの粉体を所定の割合で混合して仮焼したものを粉砕し、原料粉末とすることができる。
【００６５】
フェライト磁性体層２用グリーンシートに用いられる強磁性フェライト粉末は、Ｆｅ２Ｏ３とＣｕＯ，ＺｎＯ，またはＮｉＯとを予め仮焼することにより作製されたフェライト粉末であり、平均粒径が0.1μｍ〜0.9μｍの範囲で均一であり、粒形状は球形状に近いものが望ましい。これは、平均粒径が0.1μｍより小さいと、フェライト磁性体層２用グリーンシートの製作においてフェライト粉末の均一な分散が困難であり、平均粒径が0.9μｍより大きいとフェライト磁性体層２用グリーンシートの焼結温度が高くなりやすくなるからである。また、粒径が均一で球状に近いことにより均一な焼結状態を得ることができる。例えばフェライト粉末で部分的に小さい粒径が存在した場合は、その部分のみ結晶粒の成長が低下し、焼結後に得られるフェライト磁性体層２の透磁率が安定しにくい傾向がある。
【００６６】
有機バインダーは、従来よりセラミックグリーンシートに使用されているものが使用可能であり、例えばアクリル系（アクリル酸，メタクリル酸またはそれらのエステルの単独重合体または共重合体，具体的にはアクリル酸エステル共重合体，メタクリル酸エステル共重合体，アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体等），ポリビニルブチラ−ル系，ポリビニルアルコール系，アクリル−スチレン系，ポリプロピレンカーボネート系，セルロース系等の単独重合体または共重合体が挙げられる。焼成工程での分解性や揮発性を考慮すると、アクリル系バインダーがより好ましい。
【００６７】
グリーンシートの有機溶剤は、絶縁体粉末やフェライト粉末と有機バインダーとを良好に分散させて混合できるようなものであればよく、トルエン，ケトン類，アルコール類の有機溶媒や水等が挙げられる。これらの中で、トルエン，メチルエチルケトン，イソプロピルアルコール等の蒸発係数の高い溶剤はスラリー塗布後の乾燥工程が短時間で実施できるので好ましい。
【００６８】
グリーンシートを作製するためのスラリーは絶縁体粉末やフェライト粉末100質量部に対して有機バインダーを５〜20質量部、有機溶剤を15〜50質量部加え、ボールミル等の混合手段により混合することにより３〜100ｃｐｓの粘度となるように調製される。
【００６９】
内部配線層５ａ，搭載用電極５ｂおよび電極パッド５ｄとなる配線パターンは、絶縁層１用グリーンシートの表面に配線層５用導体ペーストをスクリーン印刷法やグラビア印刷法等の印刷法で所定パターンに印刷して形成される。貫通導体５ｃとなる配線パターンは、内部配線層５ａ，搭載用電極５ｂおよび電極パッド５ｄとなる配線パターンの形成に先立って絶縁層１用グリーンシートにパンチング加工やレーザ加工等により貫通孔を形成し、この貫通孔に印刷やプレス充填等の埋め込み手段によって配線層５用導体ペーストを充填することで形成される。
【００７０】
平面コイル導体３となるコイルパターンも同様に、フェライト磁性体層２用グリーンシートの表面に平面コイル導体２用導体ペーストをスクリーン印刷法やグラビア印刷法等の印刷法で所定パターンに印刷して形成され、フェライト磁性体層２内の貫通導体となる配線パターンも上記貫通導体５ｃとなる配線パターンと同様にして形成される。平面コイル導体２用導体ペーストは配線層５用導体ペーストと同じものを用いればよい。
【００７１】
平面コイル導体３となるコイルパターンは、要求されるインダクタンス値やサイズにもよるが、上記のように印刷により形成する場合は線幅および隣接する外周と内周の導体間距離が0.1ｍｍ程度以上であれば容易に形成できる。できるだけ小さい面積でコイルの巻き数を多くするためには、線幅0.1〜１ｍｍ程度、導体間距離が0.1〜0.2ｍｍ程度にすればよい。
【００７２】
配線層５用導体ペーストおよび平面コイル導体２用導体ペーストは、主成分の金属粉末に有機バインダー，有機溶剤，必要に応じて分散剤等を加えてボールミル，三本ロールミル，プラネタリーミキサー等の混練手段により混合および混練することで作製される。
【００７３】
導体ペーストの有機バインダーは、従来より導体ペーストに使用されているものが使用可能であり、例えばアクリル系（アクリル酸，メタクリル酸またはそれらのエステルの単独重合体または共重合体，具体的にはアクリル酸エステル共重合体，メタクリル酸エステル共重合体，アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体等），ポリビニルブチラ−ル系，ポリビニルアルコール系，アクリル−スチレン系，ポリプロピレンカーボネート系，セルロース系等の単独重合体または共重合体が挙げられる。焼成工程での分解、揮発性を考慮すると、アクリル系、アルキド系の有機バインダーがより好ましい。
【００７４】
導体ペーストの有機溶剤は、上記した金属粉末と有機バインダーとを良好に分散させて混合できるようなものであればよく、テルピネオールやブチルカルビトールアセテートおよびフタル酸等が使用可能である。
【００７５】
内部配線層５ａ，搭載用電極５ｂおよび電極パッド５ｄとなる配線パターンを形成するための配線層５用導体ペーストや平面コイル導体２用導体ペーストは、金属導体粉末100質量部に対して有機バインダーを３〜15質量部、有機溶剤を10〜30質量部加えて混練することにより、印刷により導体ペーストの滲みやかすれ等の不具合が発生せず良好に所定形状のパターン形成ができる程度の粘度となるようにすることが望ましい。
【００７６】
貫通導体５ｃとなる配線パターンを形成するための導体ペーストは、溶剤量や有機バインダー量により、内部配線層５ａ，搭載用電極５ｂおよび電極パッド５ｄとなる配線パターンを形成するための配線層５用導体ペーストや平面コイル導体２用導体ペーストに対して比較的流動性の低いペースト状に調整し、貫通孔への充填を容易にし、かつ加温硬化するようにするとよい。また、焼結挙動の調整のために金属導体粉末にガラスやセラミックスの粉末を加えた無機成分としてもよい。
【００７７】
絶縁層１を非磁性フェライトで形成する場合には、搭載用電極５ｂや電極パッド５ｄのような絶縁層１の外表面に形成される配線層５を形成するための配線層５用導体ペーストには、ＺｎＯ，ＣｕＯ，ＭｇＯ，ＣｏＯ，ＮｉＯ，ＭｎＯ，ＦｅＯ等の２価の金属酸化物の粉末を添加することが望ましい。２価の金属酸化物を添加することで、外表面の配線層５を非磁性フェライトを主成分とする絶縁層１に強固に接合させることができる。
【００７８】
コイルパターンが形成されたものを含む所定枚数のフェライト磁性体層２用グリーンシートの上下にそれぞれ配線パターンが形成された所定枚数の絶縁層１用グリーンシートを配置して積層体を作製し、この積層体を焼成することによりコイル内蔵基板は作製される。
【００７９】
接地導体層４は、配線層５と同様にＣｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｐｔ，Ａｇ−Ｐｄ合金およびＡｇ−Ｐｔ合金等の低抵抗金属の粉末の焼結体であるメタライズ金属からなるものであり、内部配線層５ａ等の形成に用いる配線層５用導体ペーストを、スクリーン印刷法やグラビア印刷法等により絶縁層１用グリーンシートまたはフェライト磁性体層２用グリーンシートの表面に所定パターン形状に塗布し、これらとともに同時焼成されて形成される。
【００８０】
接地導体層４は、接地導体層４と平面コイル導体３との間に生じる容量値を削減するために、平面視で平面コイル導体３と重なる部分に開口部４ａを有している。開口部４ａの面積は要求される共振周波数に応じて決定すればよい。また、形状も特に限定されるものではなく、図面に示す例のような四角形以外の多角形や円形等の形状でもよい。
【００８１】
浮き導体層６は、配線層５と同様にＣｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｐｔ，Ａｇ−Ｐｄ合金およびＡｇ−Ｐｔ合金等の低抵抗金属の粉末の焼結体であるメタライズ金属からなるものであり、内部配線層５ａ等の形成に用いる配線層５用導体ペーストを、スクリーン印刷法やグラビア印刷法等により絶縁層１用グリーンシートまたはフェライト磁性体層２用グリーンシートの表面に所定パターン形状に塗布し、これらとともに同時焼成されて形成される。
【００８２】
積層体を作製する方法は、積み重ねた絶縁層１用グリーンシートとフェライト磁性体層２用グリーンシートとに熱と圧力とを加えて熱圧着する方法や、有機バインダー，可塑剤，溶剤等からなる密着剤をシート間に塗布して熱圧着する方法等が採用可能である。積層の際の加熱加圧の条件は、用いる有機バインダー等の種類や量により異なるが、概ね30〜100℃、２〜20ＭＰａである。
【００８３】
積層体の焼成は、300〜600℃の温度で脱バインダーした後、800〜1000℃の温度で焼成することにより行なわれる。焼成雰囲気としては、平面コイル導体３やその他の配線がＡｇ等の酸化しにくい材料から成る場合は大気中にて行なわれ、Ｃｕ等の酸化しやすい材料から成る場合は、窒素雰囲気が用いられ、脱バインダーしやすいように加湿したものを用いる。
【００８４】
なお、焼成後のコイル内蔵基板の表面形成された搭載用電極５ｂと電極パッド５ｄには、半田等による半導体チップやチップ部品、ならびに外部電気回路との接合を強固なものにするために、その表面にニッケル層および金層をめっき法により順次被着するとよい。
【００８５】
なお、本発明は以上の実施の形態の例および以下に示す実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を施すことは差し支えない。
【００８６】
本発明の実施例について以下に詳細に説明する。
【実施例１】
【００８７】
本実施例１では、本発明の請求項１に係る発明の実施例を示す。接地導体層は平面視で平面コイル導体と重なる部分に開口部４ａを配した、図１の構成のコイル内蔵基板を作製し、インダクタンスの周波数特性と接地導体層と配線導体間のキャパシタンスを測定した。以下に詳細に説明する。
【００８８】
まず、Ｆｅ２Ｏ３粉末630ｇとＣｕＯ粉末80ｇとＺｎＯ粉末290ｇとを、純水4000ｃｍ３とともにジルコニアボールを使用した7000ｃｍ３のボールミルにて24時間かけて混合した後、乾燥した混合粉末をジルコニアるつぼに入れて大気中730℃で１時間加熱することにより非磁性フェライト仮焼粉末を作製した。作製した非磁性フェライト仮焼粉末100質量部に対し、バインダーとしてブチラール樹脂を10質量部、有機溶剤としてＩＰＡ（イソプロピルアルコール）を45質量部添加し、上記と同様のボールミル法により混合してスラリーとした。このスラリーを用いてドクターブレード法により厚さ100μｍの非磁性フェライトからなる絶縁層用グリーンシートを成型した。
【００８９】
この絶縁層用グリーンシートに金型による打ち抜き加工によって、直径150μｍの貫通孔を形成した。この貫通孔に貫通導体ペーストをスクリーン印刷法によって充填し、70℃で30分乾燥した。貫通導体ペーストとしては、Ａｇ粉末100質量部と、焼結助剤としてのガラス粉末10質量部に、アクリル樹脂12質量部と有機溶剤としてのα−テルピネオール２質量部とを加え、攪拌脱泡機により十分に混合した後に３本ロールにて十分に混練したものを用いた。
【００９０】
次に、この絶縁層用グリーンシートに導体ペーストをスクリーン印刷法により２ｍｍ四方のサイズで20μｍの厚みに塗布し、70℃で30分乾燥して電気特性測定用の表層配線層パターンを形成した。
【００９１】
導体ペーストとしては、金属粉末としてＡｇ粉末100質量部に金属酸化物としてＣｕＯ粉末10質量部を加えた原料100質量部に、アクリル樹脂12質量部と有機溶剤としてのα−テルピネオール２質量部とを加え、攪拌脱泡機により十分に混合した後に３本ロールにて十分に混練したものを用いた。
【００９２】
次に、Ｆｅ２Ｏ３粉末700ｇとＣｕＯ粉末60ｇとＮｉＯ粉末60ｇとＺｎＯ粉末180ｇとを用いて、非磁性フェライト仮焼粉末と同様の作製方法で強磁性フェライト仮焼粉末を作製した。作製した磁性フェライト仮焼粉末100質量部に対し、バインダーとしてブチラール樹脂を10質量部、有機溶剤としてＩＰＡを45質量部添加し、上記と同様のボールミル法により混合してスラリーとした。このスラリーを用いてドクターブレード法により厚さ100μｍのフェライト磁性体層用グリーンシートを成型した。
【００９３】
このフェライト磁性体層用グリーンシートに、金型による打ち抜き加工によって直径150μｍの貫通孔を形成した。この貫通孔に、貫通導体ペーストをスクリーン印刷法によって充填し、70℃で30分乾燥して貫通導体となる貫通導体組成物を形成した。貫通導体ペーストとしては、上記と同じものを用いた。
【００９４】
続いて、フェライト磁性体層用グリーンシート２枚にそれぞれ導体ペーストをスクリーン印刷法によって30μｍの厚みに塗布し、70℃で30分乾燥し、図１（ｂ）に示すような３ターン（３巻き）の平面コイル導体パターンを形成した。導体ペーストとしては、Ａｇ粉末100質量部に、アクリル樹脂10質量部と有機溶剤としてのα−テルピネオール１質量部とを加え、攪拌脱泡機により十分に混合した後に３本ロールにて十分に混練したものを用いた。
【００９５】
また、別のフェライト磁性層体用グリーンシートおよび絶縁層用グリーンシートそれぞれ１枚には、導体ペーストをスクリーン印刷法によって30μｍの厚みに塗布し、70℃で30分乾燥し、図１（ｂ）に示すような平面コイル導体の形状に沿った形状の開口部を有する接地導体層を形成した。
【００９６】
次に、３枚のフェライト磁性体層用グリーンシートの上下にそれぞれ４枚の絶縁層用グリーンシートを積み重ねて、５ＭＰａの圧力と50℃の温度で加熱圧着して絶縁層用グリーンシートが表層に位置する積層体を作製した。
【００９７】
次に、この積層体を、大気中で500℃、３時間の条件で加熱して有機分を除去した後、大気中で900℃、１時間の条件で焼成して、コイル内蔵基板を作製した。コイル内蔵基板は、フェライト磁性体層２が絶縁層１・１で挟持され、フェライト磁性体層２内においては平面コイル導体３が上下に重なって形成され、上下それぞれの平面コイル導体３の一方端部同士が貫通導体により接続され、上方の平面コイル導体３の他方端部は上方の接地導体層４とは電気的に接続されずに上方の接地導体層４を貫通する貫通導体により表層配線層に接続され、下方の平面コイル導体３の他方端部は下方の接地導体層４に接続され、下方の接地導体層４は貫通導体により別の表層配線層に接続された構造であった。コイル内蔵基板は、外形サイズが10ｍｍ角で厚みが0.8ｍｍであり、平面コイル導体３は、導体幅が0.3ｍｍ，矩形の最外周が６ｍｍ角，隣接する外周と内周の導体間距離が0.15ｍｍであり、接地導体層４の開口幅は0.4ｍｍであった。
【００９８】
このコイル内蔵基板の外表面に形成された配線層上には、無電界めっき法を用いてＮｉめっき皮膜およびＡｕめっき皮膜を順次形成した。
【実施例２】
【００９９】
接地導体層４の開口部４ａの形状を図２に示すような形状にした以外は、実施例１と同様にしてコイル内蔵基板を作製した。実施例１のコイル内蔵基板に対して、平面コイル導体３の長さ方向の開口部４ａ間の間隔（電流経路の幅）が0.2ｍｍとなるようにした。
【実施例３】
【０１００】
接地導体層４の開口部４ａの形状を図５に示すような形状にした以外は、実施例１と同様にしてコイル内蔵基板を作製した。実施例１のコイル内蔵基板に対して、平面コイル導体３の長さ方向の開口部４ａ間の間隔（電流経路の幅）が0.5ｍｍとなるようにした。
【実施例４】
【０１０１】
接地導体層４の開口部４ａの形状を実施例３と同様の図５に示すような形状にし、平面コイル導体３の角部を図８に示すような曲線状に曲がっている形状にした以外は、実施例１と同様にしてコイル内蔵基板を作製した。平面コイル導体３は、角部は半径0.3ｍｍの円弧状とし、端部は半径0.15ｍｍの半円形状とした。
【実施例５】
【０１０２】
図11に示すような、開口部４ａを有さない接地導体層４とし、フェライト磁性体層２と接地導体層４との間にさらに絶縁層１を介して浮き導体層６が形成された、厚さ0.86ｍｍのコイル内蔵基板を作製した。フェライト磁性体層２と接地導体層４との間の絶縁層１用として厚さ40μｍの絶縁層用グリーンシートを用いた以外は、実施例１と同様にして作製した。浮き導体層６は、平面コイル導体パターンの形成に用いたものと同じ導体ペーストを用い、平面コイル導体３の端部と接地導体層４とを接続するための貫通導体に接続されないように開口を設けて形成した。
【比較例】
【０１０３】
本発明の実施例との比較のために、従来構成として実施例１の試料に対して図13に示すような開口部４ａを有さない接地導体層とした以外は、実施例１と同様にしてコイル内蔵基板を作製した。
【０１０４】
以上の実施例１〜５および比較例について、接地導体層のインダクタンスおよびインダクタンスの共振周波数を評価した結果を図12に示す。インダクタンスの測定は、インピーダンスアナライザー（「ＨＰ−4194Ａ」、ヒューレットパッカード社製）を用い、電流電圧法にて18ｍＡの印加電流で測定した。
【０１０５】
図12は、周波数を変えてインダクタンス値を測定した結果を示す線図であり、実施例１は一点鎖線で、実施例２は破線で、実施例３は点線で、実施例４は二点鎖線で、実施例５は長破線で、比較例は実線で、その結果をそれぞれ示す。実施例１〜５および比較例の結果において、インダクタンスが極大値を示すときの周波数が共振周波数である。なお、図12において、横軸は周波数（単位：ＭＨｚ）を、縦軸はインダクタンスＬ（単位：μＨ）を示す。
【０１０６】
図12に示す結果から、比較例の共振周波数が2.2ＭＨｚであるのに対して、接地導体層に開口部を設けた実施例１〜実施例５の共振周波数はそれぞれ、実施例１が6.3ＭＨｚ、実施例２が4.8ＭＨｚ、実施例３が5.0ＭＨｚ、実施例４が5.1ＭＨｚ、実施例５が7.0ＭＨｚであった。このことから、接地導体層が開口部を有さない比較例に対して、接地導体層が開口部を有する実施例１〜４は、開口部により平面コイル導体と接地導体層との間の容量が低減されることにより、いずれの場合もより高い共振周波数を有するものとなったことが分かる。また、接地導体層４と平面コイル導体３との間に浮き導体層６を有する実施例５は、浮き導体層６により平面コイル導体３と接地導体層４との間の容量が大きく低減されることにより、より高い共振周波数を有するものとなったことが分かる。これにより、比較例に対して実施例１〜５のコイル内蔵基板は、より高周波での使用が可能となるので、搭載するＩＣを高周波化することにより内蔵コイルに必要なインダクタンス値を小さくすることができ、より小さいコイルを内蔵したより小さいコイル内蔵基板とすることができることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】（ａ）は本発明のコイル内蔵基板の実施の形態の一例を示す断面図であり、（ｂ）は要部を上面から透視した平面図である。
【図２】本発明のコイル内蔵基板の実施の形態の一例の要部を上面から透視した平面図である。
【図３】（ａ）は本発明のコイル内蔵基板の実施の形態の一例を示す断面図であり、（ｂ）は要部を上面から透視した平面図である。
【図４】本発明のコイル内蔵基板の実施の形態の一例の要部を上面から透視した平面図である。
【図５】本発明のコイル内蔵基板の実施の形態の一例の要部を上面から透視した平面図である。
【図６】本発明のコイル内蔵基板の実施の形態の一例の要部を上面から透視した平面図である。
【図７】本発明のコイル内蔵基板の実施の形態の一例の要部を上面から透視した平面図である。
【図８】本発明のコイル内蔵基板の実施の形態の一例の要部を上面から透視した平面図である。
【図９】（ａ）は本発明のコイル内蔵基板の実施の形態の他の一例を示す断面図であり、（ｂ）は要部を上面から透視した平面図である。
【図１０】（ａ）は本発明のコイル内蔵基板の実施の形態の他の一例を示す断面図であり、（ｂ）は要部を上面から透視した平面図である。
【図１１】（ａ）は本発明のコイル内蔵基板の実施の形態の他の一例を示す断面図であり、（ｂ）は要部を上面から透視した平面図である。
【図１２】周波数に対するインダクタンスの変化を測定した結果を示す線図である。
【図１３】（ａ）は従来のコイル内蔵基板の一例を示す断面図であり、（ｂ）はその要部を上面から透視した平面図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１・・・絶縁層
２・・・フェライト磁性体層
３・・・平面コイル導体
４・・・接地導体層
４ａ・・開口部
５・・・配線層
６・・・浮き導体層
【図１】
2008053675.tif 000003
【図２】
2008053675.tif 000004
【図３】
2008053675.tif 000005
【図４】
2008053675.tif 000006
【図５】
2008053675.tif 000007
【図６】
2008053675.tif 000008
【図７】
2008053675.tif 000009
【図８】
2008053675.tif 000010
【図９】
2008053675.tif 000011
【図１０】
2008053675.tif 000012
【図１１】
2008053675.tif 000013
【図１２】
2008053675.tif 000014
【図１３】
2008053675.tif 000015