(57)【要約】【課題】本発明は、耐湿性を向上させた高占積率を有するインダクタンス部品およびその製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】絶縁樹脂１と、この絶縁樹脂１の内層部に形成したコイルパターン２と、前記コイルパターン２に接続され且つ前記絶縁樹脂１から一部が露出した外部電極４とを備え、前記絶縁樹脂１の表層部に撥水性を有する保護膜５を設けた構成とすることによって、耐湿性に優れたインダクタンス部品を提供することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁樹脂と、この絶縁樹脂の内層部に形成したコイルパターンと、前記コイルパターンに接続され且つ前記絶縁樹脂から一部が露出した外部電極とを備え、前記絶縁樹脂の表層部に撥水性を有する保護膜を設けたインダクタンス部品。
【請求項２】
撥水性を有する保護膜を、表出した絶縁樹脂と外部電極の接合部を覆うように設けた請求項１に記載のインダクタンス部品。
【請求項３】
絶縁樹脂を、体積抵抗が１０ＧΩｃｍ以上の樹脂とした請求項１に記載のインダクタンス部品。
【請求項４】
撥水性を有する保護膜をシリコン樹脂、またはフッ素樹脂のいずれか一つを主成分とする樹脂とした請求項１に記載のインダクタンス部品。
【請求項５】
撥水性を有する保護膜の厚みを０．５〜５．０μｍとした請求項１に記載のインダクタンス部品。
【請求項６】
撥水性を有する保護膜を着色性もしくは遮光性を有した樹脂とした請求項１に記載のインダクタンス部品。
【請求項７】
絶縁樹脂と、この絶縁樹脂の内層部に形成したコイルパターンと、前記コイルパターンに接続され且つ前記絶縁樹脂から一部が露出した外部電極とを備え、前記絶縁樹脂の表層部に撥水性を有する保護膜を設けたインダクタンス部品の製造方法であって、感光性を有した絶縁樹脂とコイルパターンをフォトリソ法によって複数回積層し、コイルパターンを絶縁樹脂の内層部に形成する工程と、個片に分割する工程と、撥水性を有する絶縁樹脂を前記絶縁樹脂の表面に塗布形成して保護膜を形成する工程を少なくとも含むインダクタンス部品の製造方法。
【請求項８】
絶縁樹脂と、この絶縁樹脂の内層部に形成したコイルパターンと、前記コイルパターンに接続され且つ前記絶縁樹脂から一部が露出した外部電極とを備え、前記絶縁樹脂の表層部に撥水性を有する保護膜を設けたインダクタンス部品の製造方法であって、感光性を有した絶縁樹脂とコイルパターンをフォトリソ法によって複数回積層し、コイルパターンを絶縁樹脂の内層部に形成する工程と、個片に分割する工程と、撥水性を有する絶縁樹脂を浸漬して塗布形成する工程と、バレル研磨によって外部電極を露出させる工程を少なくとも含む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、例えば携帯電話などの電子機器に用いられるインダクタンス部品およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のインダクタンス部品は、図１２に示すように、樹脂からなる素体１０１の内部に、渦巻き状のコイル１０２ａと、このコイル１０２ａに接続されたビア１０３と、このビア１０３に接続されたコイル１０２ｂとが形成され、このコイル１０２ａ、１０２ｂには端子１０４がそれぞれ電気的に接続されており、この素体１０１を構成する材料については、感光性のエポキシ樹脂などを用いて構成されていた。
【０００３】
なお、この出願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２００３−２０３８１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来のインダクタンス部品は、感光性の樹脂材料を用いていることから、さらに耐湿性に優れたインダクタンス部品が要望されていた。
【０００５】
即ち、上記従来の構成においては、渦巻きコイルが巻回されている平面において、高占積率性を有するコイルパターンを形成するために、素体を形成する感光性樹脂には解像度、即ちフォトリソプロセスにおける微細なエッチングによる高精度で、高アスペクト比を実現できるファインパターン形成性能の優れた樹脂材料を用いて構成していた。
【０００６】
しかし、樹脂の選択に解像度の高さを優先すると、耐湿性を考慮した樹脂の選択が不十分となり、耐湿性が低くなってしまうという課題を有していた。
【０００７】
そこで本発明は、耐湿性を向上させた高占積率を有するインダクタンス部品およびその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】
前記従来の課題を解決するために、本発明は、絶縁樹脂と、この絶縁樹脂の内層部に形成したコイルパターンと、前記コイルパターンに接続され、且つ前記絶縁樹脂から一部が露出した外部電極とを備え、前記絶縁樹脂の表層部に撥水性を有する保護膜を設けた構成とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のインダクタンス部品およびその製造方法は、絶縁樹脂の表層部に撥水性を有する保護膜を設けた構成とすることによって、コイルパターンの高占積率性を確保しつつ、耐湿性に優れたインダクタンス部品およびその製造方法を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１におけるインダクタンス部品およびその製造方法について、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施の形態１におけるインダクタンス部品の断面図である。
【００１１】
図１において、絶縁樹脂からなる素体１はコイルパターン２を形成するために積層構造として形成している。そして、このコイルパターン２は、所定の層に形成した渦巻き状の平面コイル２ａと別の層に形成した渦巻き状の平面コイル２ｂとをビア電極３を介して接続している。そして、平面コイル２ａと平面コイル２ｂに端子電極４を接続することによって、チップ形状を有したインダクタンス部品を構成している。
【００１２】
さらに具体的には、素体１の所定の層内部に設けた平面コイル２ｂを一方の端子電極４から内周方向へ渦巻き状に巻回し、この平面コイル２ｂの最内周部と別の層に設けた平面コイル２ａの最内周部とをビア電極３により接続し、この平面コイル２ａを他方の端子電極４へ向かう方向（外周方向）へ渦巻き状に巻回してインダクタンス部品を構成している。図１では、二層の平面コイル２ａ，２ｂを例として説明しているが、所望のインダクタンス値を実現するためには所定の積層数をあらかじめシミュレーションによって設計しておくことによって作製することができる。
【００１３】
また、１００５サイズあるいは０６０３サイズなどの小型のインダクタンス部品とするためには一層あたりの渦巻きの巻き数を多くする必要がある。これに対して平面コイル２ａ，２ｂのパターン幅を小さくしていくと直流抵抗が大きくなり、インダクタンス部品の電気特性を劣化させることなる。これらを考慮するとパターン幅を小さくし、パターン厚みを厚くしたアスペクト比の高い平面コイル２ａ，２ｂを形成することが重要である。これを実現するために、例えばパターン間距離を２０μｍ以下とし、アスペクト比が１．５以上とし、パターン幅を１０〜３０μｍとした平面コイル２ａ，２ｂを形成することが好ましい。
【００１４】
そして、この素体１に用いる絶縁樹脂としては感光性を有するエポキシ系樹脂、あるいはポリイミド系樹脂を用いることが好ましい。特に解像度の高いコイルパターン２を形成する場合にはエポキシ系樹脂が好ましい。
【００１５】
また、別の具体的な構成としては、素体１の主成分をエポキシ系樹脂としつつ、このエポキシ系樹脂の中にフィラーなどの異種材料を混入させる構成を採用することも可能である。
【００１６】
次に、このような素体１を構成する絶縁樹脂の表面を撥水性を有する樹脂を保護膜５として形成することによって、耐湿性に優れたインダクタンス部品とすることができる。この撥水性を有する樹脂としてはシリコン樹脂、またはフッ素樹脂のいずれか一つを主成分として用いて保護膜５を構成することが好ましい。
【００１７】
これに用いるシリコン樹脂としては、シロキサン結合を骨格とする高分子有機化合物材料を用いることが好ましい。
【００１８】
そして、フッ素系樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン／エチレン共重合体、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）などが好ましい。
【００１９】
特に、前記フッ素樹脂を保護膜５に用いた場合、フッ素樹脂の特徴である、小さい摩擦係数、優れた摺動性を利用して、部品どうしのくっつきを抑制することができるとともに、実装時において、パーツフィーダーなどを用いて容易に搬送することができる。
【００２０】
このような構成を有するインダクタンス部品として、チップサイズが０６０３サイズ、そのときのＬ値が１．８ｎＨのコイルパターン２を作製し、厚みの異なるシリコン樹脂を被覆した保護膜５を有したチップコイルを試作した。
【００２１】
このチップコイルの耐湿信頼性を評価した。試験内容としては、高温高湿負荷試験（温度；６０℃、湿度；９５％、負荷条件；定格電流である０．５Ａを連続印加、試験時間；１０００時間）、および高温高湿放置試験（温度；６０℃、湿度；９５％、無負荷、試験時間；１０００時間）を行った、その結果を（表１）に示す。その判定条件は、Ｌの変化率：±５％以内、Ｑの変化率：±２０％以内のものを○として示している。
【００２２】
【表１】
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【００２３】
（表１）の結果より、保護膜５の厚みは０．５〜５．０μｍの範囲が好ましい。保護膜５の厚みが０．５μｍを下回ると耐湿性が実用上不十分となり、５．０μｍを越えるとインダクタンス部品としての外観寸法形状の観点から好ましくない。
【００２４】
そして、前記保護膜５の厚みばらつきは±５％以下が信頼性の観点から好ましい。
【００２５】
このような構成のインダクタンス部品とすることによって、平面コイル２ａ、２ｂのコイルパターンの高占積率性を確保すると同時に、このインダクタンス部品全体における耐湿性の向上を図ることができる。
【００２６】
また、撥水性を有する保護膜５を素体１と端子電極４の端部を跨るように設けることによって、素体１と端子電極４の間に微小な隙間が製造過程中において発生したとしても、最終的に、その隙間に保護膜５が後工程で充填されることによって絶縁性を確保し、併せて機械的強度も高めることができることから、信頼性に優れた高品質なインダクタンス部品を実現することができる。
【００２７】
また、素体１を構成する絶縁樹脂の体積抵抗を１０ＧΩｃｍ以上の樹脂を用いることが好ましい。この体積抵抗が１０ＧΩｃｍ以上の絶縁樹脂を用いることによって、高周波においても特性劣化の少ないインダクタンス部品とすることができる。
【００２８】
また、撥水性を有する保護膜を着色性もしくは遮光性を有した樹脂とすることによって、チップ形状の電子的認識性（例えば、ＣＣＤカメラによる自動認識）に優れるとともに、耐候性（例えば、紫外線による劣化）に優れたインダクタンス部品とすることができる。
【００２９】
なお、平面コイル２ａ、２ｂの断面は方形状に限らず、円環形状等としてもかまわないが、方形状とすることでコイルの断面積を大きくとることができ、その結果として銅損を低減することができる。
【００３０】
なお、平面コイル２ａ、２ｂの厚みを１０μｍ以上とすることにより、大電流に対応することができることから、より望ましい。
【００３１】
次に、このインダクタンス部品の製造方法について説明する。
【００３２】
次に、図２〜図１０を用いてインダクタンス部品の製造工程を説明する。
【００３３】
このインダクタンス部品の製造方法は、一枚のウエハ基板などの上に互いに連結した状態で、一度に複数個形成し、最終的に複数のインダクタンス部品を分離し個片化して製造する製造方法である。
【００３４】
まず、図２に示すように、例えば厚みが０．２〜１．０ｍｍのシリコンウエハからなる基板８の上に厚みが８０〜１００ｎｍのアルミニウム薄膜をめっき法、スパッタ法、蒸着法などによって犠牲層９として形成する。このとき、基板８としてはシリコン、ガラスまたは石英のいずれかを用いることが好ましい。これらの材料は平坦性、表面粗さおよび材料の入手性の観点から好ましい。特にシリコンウエハはこの目的に最適な材料である。
【００３５】
また、犠牲層９はエッチング性に優れた金属材料が好ましく、特にアルミニウムが好ましい。これは基板８との密着性と、エッチング性の観点から特に好ましい。
【００３６】
次に、犠牲層９の上に感光性のエポキシ樹脂などをスピンコータ等の塗布機を用いて絶縁樹脂層１０を形成した後、フォトリソグラフィ法によって枠状の空隙部１１を形成する。
【００３７】
次に、図３に示すようにめっき法などを用いて金属層１２を形成する。この金属層１２は所定の厚みよりも厚めに形成しておき、その後、図４に示すように絶縁樹脂層１０の少なくとも上面までＣＭＰ研磨などを用いて、所定の厚みに制御することによって平坦性と寸法精度に優れた薄い金属材料からなる枠状のポスト部１３を形成することができる。この金属層１２を所定の厚みよりも厚めに形成した後、研磨によって絶縁樹脂層１０の少なくとも上面まで研磨する工法を積層していくことによって、積層精度と寸法精度に優れたインダクタンス部品の製造方法を実現することができる（図５参照）。また、この金属層１２は電解めっき工法により形成しており、このような方法を用いることによって微細なコイルパターン２を有するインダクタンス部品を一括して作製することができる。
【００３８】
その後、図５に示すように所定のパターンを形成した絶縁樹脂層１０の上に、フォトリソグラフィ工法を用いて空隙部１１を有する絶縁樹脂層１０を形成した後、この空隙部１１の内部にめっき法とＣＭＰ研磨などを用いて銅などの導電性に優れた金属材料を所定の渦巻状の平面コイル２ａ、２ｂおよび枠状のポスト部１３の所定のパターンが精度良く重なるように形成しながら積層を繰り返すことによって、枠状のポスト部１３の内部に平面コイル２ａ、２ｂからなるコイルパターン２を形成した積層体を作製することができる。このコイルパターン２は平面コイル２ａと平面コイル２ｂからなる二層の積層構造をしているが、このコイルパターン２はインダクタンス値によって決定するものであり、任意の積層数とすることによって所定のインダクタンス値を設計することができる。
【００３９】
また、空隙部１１は、枠状のポスト部１３を形成するための複数の枠状の空隙部１１ａと、この枠状の空隙部１１ａの内側に配置した渦巻状の空隙部１１ｂと、ビア電極１５を形成するための空隙部１１ｃとからなり、この枠状の空隙部１１ａは、製造工程の後半部でそれぞれのチップ状の部品へ個片化するための枠状のポスト部１３として機能させるように積層して形成している。
【００４０】
また、渦巻状の空隙部１１ｂに平面コイル２ａ、２ｂからなるコイルパターン２を形成し、スルホール用の空隙部１１ｃには金属からなるビア電極１５を形成し、かつ、コイルパターン２と枠状のポスト部１３との絶縁を図っている。
【００４１】
また、２層の平面コイル２ａ、２ｂを形成する場合、この２層の平面コイル２ａ、２ｂはビア電極１５により導通させている。
【００４２】
また、ポスト部１３の幅は１００μｍ以下（０を含まず）とすることが好ましい。
【００４３】
次に、チップコイルを形成するための積層工程を終了した素体１を分割するためのエッチング工程に入る。そのため、図６に示すようにエッチングプロセスから保護するためのレジストパターン１６をフォトリソグラフィ法にて形成する。
【００４４】
その後、図７に示すように枠状のポスト部１３をエッチング剤によって溶融して除去するとともに、エッチングによってできた空隙部１１ａから侵入させるように基板８の上に形成していた犠牲層９を除去することによって個片化することができる。
【００４５】
次に、図８に示すようにレジストパターン１６を除去した後、表出した電極１５と導通するように素体１の両端面の表面にニッケルめっき電極、Ｓｎめっき電極を積層して被覆することによって図９に示すような実装性に優れた端子電極４を形成する。この端子電極４は５面電極の構造をとることになるが、必要に応じて端子電極４の構成は変更することが可能である。
【００４６】
その後、図１０に示すようにシリコン樹脂が５ｗｔ％の濃度になるように希釈したシリコン樹脂溶液を準備し、前記チップ状のインダクタンス部品の両端の端子電極４の一部をチャッキングし、インクジェット法あるいは転写法などによってシリコン樹脂溶液を素体１の表面に塗布した後、温度：８０℃で３０分間乾燥させる。その後、この乾燥した個片を温度：１９０℃で２０分間シリコン樹脂を熱硬化させる。これによって、撥水性を有するシリコン樹脂からなる保護膜５を形成することができる。そして、この薄い保護膜５を形成する場合にはシリコン樹脂の粘度を下げて塗布することが好ましく、粘度としては２０ｃＳｔ（ｍｍ2／Ｓ）以下が厚みの制御と作業性の観点から好ましい。さらに、粘度の低い溶液を作製し、この溶液を複数回に分けて塗布と乾燥を繰り返した後、熱硬化させることによって厚み精度の高い保護膜５を形成することも可能である。
【００４７】
この製造方法によって作製したチップコイルの形状は、長さ；１．００×幅；０．５０×厚み；０．３０（１００５サイズ）で８．４ｎＨのインダクタンス値を有するチップコイルを作製できた。
【００４８】
以上説明してきたように、少なくとも感光性を有した絶縁樹脂で形成した素体１とコイルパターン２をフォトリソ法によって複数回積層し、コイルパターン２を絶縁樹脂である素体１の内層部に形成する工程と、エッチングによって個片に分割する工程と、撥水性を有する樹脂を塗布形成して保護膜５を形成する工程を少なくとも含むことによって耐湿性に優れた高占積率のインダクタンス部品の製造方法を提供することができる。
【００４９】
次に、本実施の形態１における別の例のインダクタンス部品の構成について説明する。図１１に示した別の例のインダクタンス部品の主要な構成は図１に示したインダクタンス部品の構成とほぼ同じであり、特に大きく異なっている点は端子電極４の外形が保護膜５を形成した外形よりも大きくしている点である。
【００５０】
このような外観形状とすることによって、保護膜５を端子電極４を含んだインダクタンス部品の全表面に塗布形成した後、バレル研磨などによって端子電極４のみを露出させることができる。これはバレル研磨に用いるセラミックボールなどのメディアが特に端子電極４の表面によく衝突することによって端子電極４の表面に形成した保護膜５を剥がすことができる。これによって、実装性に優れたインダクタンス部品を実現できるとともに、生産性に優れたインダクタンス部品を提供することができる。
【００５１】
このとき、シリコン樹脂などの希釈溶液に浸漬するときに真空含浸させることによって、微小なピンホール、クラックなどの隙間にシリコン樹脂を十分浸透させることができることからより信頼性に優れたインダクタンス部品を提供することができる。
【００５２】
このように、少なくとも感光性を有した絶縁樹脂とコイルパターン２をフォトリソ法によって複数回積層し、コイルパターン２を絶縁樹脂の内層部に形成する工程と、個片に分割する工程と、撥水性を有する樹脂を浸漬して保護膜５を塗布形成する工程と、バレル研磨によって外部電極を露出させる工程を少なくとも含むことによって、効率よく小型の耐湿性に優れた高占積率を有するインダクタンス部品を作製することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明のインダクタンス部品およびその製造方法は、高い耐湿性を有していることから、携帯電話等の各種電気機器において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施の形態１におけるインダクタンス部品の断面図
【図２】同インダクタンス部品の製造工程を示す断面工程図
【図３】同断面工程図
【図４】同断面工程図
【図５】同断面工程図
【図６】同断面工程図
【図７】同断面工程図
【図８】同断面工程図
【図９】同断面工程図
【図１０】同断面工程図
【図１１】別の例のインダクタンス部品の断面図
【図１２】従来のインダクタンス部品の断面図
【符号の説明】
【００５５】
１  素体
２  コイルパターン
２ａ、２ｂ  平面コイル
３  ビア電極
４  端子電極
５  保護膜
８  基板
９  犠牲層
１０  絶縁樹脂層
１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ  空隙部
１２  金属層
１３  ポスト部
１５  ビア電極
１６  レジストパターン
【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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【図９】
2008235762.tif 000012
【図１０】
2008235762.tif 000013
【図１１】
2008235762.tif 000014
【図１２】
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