(57)【要約】【課題】  インダクタ自体を大きくすることなくインダクタンス値を大きくすることができ、簡単に製造することができるインダクタを提供する。【解決手段】  主基板上に複数の金属パターン片からなる第１の金属パターンを渦巻状に配置、形成する。一方、副基板上に複数の金属パターン片からなる第２の金属パターンを渦巻状に配置、形成する。第１の金属パターンと第２の金属パターンをバンプで、交互に接続することにより、主基板上面から見て渦巻状に配置されるとともに、その渦巻状の配置に沿って、螺旋状に接続する構造となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の金属パターン片からなる第１の金属パターンを備える主基板と、
複数の金属パターン片からなる第２の金属パターンを備える副基板と、
前記主基板あるいは前記副基板のいずれかに形成される２つの入出力端子と、
前記第１の金属パターンの少なくとも１つの金属パターン片の両端それぞれに前記第２の金属パターンの金属パターン片を直列に接続する少なくとも２つのバンプ電極とを備え、
前記入出力端子間に、前記第１の金属パターンの金属パターン片、前記第２の金属パターンの金属パターン片及び前記バンプが、前記主基板上面から見て渦巻状に配置されるとともに、該渦巻状の配置に沿って、螺旋状に接続していることを特徴とするインダクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インダクタに関し、特に、占有面積が小さく、高いインダクタンス値が得られるインダクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
高周波回路用無線機器では機器の小型化、薄型化、低コスト化を図るため、マイクロストリップ線路やコプレーナ線路等が形成された主基板上にスパイラルインダクタをフリップチップ実装することが行われている。図４はこの種のスパイラルインダクタの斜視図で、マイクロストリップ線路が形成された主基板１０１上にチップインダクタ１０２がフリップチップ実装して構成している。チップインダクタ１０２は、基板上に角形の渦巻状パターン１０３を備え、渦巻状パタ−ン１０３はバンプ１０４によって主基板１０１上の２つの入出力端子１０５に接続している。なお、基板は破線で示している。
【０００３】
高周波回路用無線機器に用いられるこの種のチップインダクタ１０２は、チップ自体の小型化とともに高いインダクタンス値が要求される。高いインダクタンス値を得るためには、渦巻状パターン１０３の巻き数を増やせばよい。しかし、渦巻状パターンの線幅とパターン間の寸法を一定にしたままで巻き数を増やせば、渦巻状パターン１０３の占有面積が増加し、チップインダクタ１０２の面積が大きくなってしまい、それを実装する高周波回路用無線機器自体も大型化してしまうという問題があった。一方、パターンの線幅とパターン間の寸法の微細化も生産技術上、一定の限界があった。
【０００４】
一方、積層インダクタにおいては、チップ本体（積層体）内に金属パターンが螺旋状につながったコイルを内蔵し、チップ本体である積層体および引出し導体の形成方法も提案されている（特許文献１）。しかし、積層インダクタは、セラミック等の絶縁シートに金属パターンを積み重ねていくシート積層法や、絶縁ペーストと導電ペーストを交互に塗り重ねていく印刷積層法（スクリーン印刷）などの製造方法により形成するため、ともに製造工程が増え生産コストが高くなるという問題があった。また、積層数が多くなるとパターンずれなどの問題も生じるという問題があった。
【特許文献１】特開２００３−３３２１２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のインダクタでは、高いインダクタンス値を得るため、渦巻状パターンの巻数を増やす必要があったが、巻数を増やすと、インダクタやそれを実装する機器が大型化してしまうという問題があった。また、積層インダクタにおいて、螺旋状のコイルを形成する方法は、製造工程が複雑で、生産コストが嵩んでしまうという問題があった。本発明は、インダクタ自体を大きくすることなくインダクタンス値を大きくすることができ、簡単に製造することができるインダクタ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】
【０００６】
本発明のインダクタは上記目的を達成するため、複数の金属パターン片からなる第１の金属パターンを備える主基板と、複数の金属パターン片からなる第２の金属パターンを備える副基板と、前記主基板あるいは前記副基板のいずれかに形成される２つの入出力端子と、前記第１の金属パターンの少なくとも１つの金属パターン片の両端それぞれに前記第２の金属パターンの金属パターン片を直列に接続する少なくとも２つのバンプ電極とを備え、前記入出力端子間に、前記第１の金属パターンの金属パターン片、前記第２の金属パターンの金属パターン片及び前記バンプが、前記主基板上面から見て渦巻状に配置されるとともに、該渦巻状の配置に沿って、螺旋状に接続していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のインダクタは、渦巻状に配置した一本のつながった螺旋状導体に電流を流すと、主基板の垂直方向に磁力線が形成され、さらにそれに加え、螺旋状導体によって渦巻状配置に沿った方向にも磁力線が形成することになる。これによって従来構造と較べて大きな磁力を生み出し、大きなインダクタンス値を得ることができる。さらに誘電体膜を介して螺旋状に配置されているものでないため、寄生容量が小さくなる。
【０００８】
本発明のインダクタは、螺旋状導体を主基板及び副基板それぞれに形成した金属パターン片をバンプにより接続することで、簡単に形成することができ、従来の積層基板による螺旋状導体の形成方法に較べて、非常に簡便であり、製造コストを低く抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明のインダクタは、チップインダクタの大きさを変えることなくインダクタンス値を大きくするため、導体線路を渦巻状パターンに沿って、螺旋構造にするものである。以下、詳細に説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１は本発明の実施例に係るインダクタの斜視図である。図２は図１に示すインダクタの主基板１及びチップインダクタ２（副基板）の実装面（相互に接続する側）の平面図である。図２に示すように、主基板１上には、複数の金属パターン片を渦巻状に配置した第１の金属パターン３と、２つの入出力端子４を形成している。またチップインダクタ２の表面には、複数の金属パターン片が渦巻状に配置した第２の金属パターン５を形成している。また、第２の金属パターン５上には、主基板１上の第１の金属パターン３及び入出力端子４と接続するためのバンプ６を形成している。第１の金属パターン３、第２の金属パターン５及びバンプ６により構成される導体線路は、主基板１の上面から見ると、２つの入出力端子４の間に接続して渦巻状に配置されており、更にこの渦巻状配置に沿って螺旋構造を形成することになる。
【００１１】
主基板１及びチップインダクタ２（副基板）の材質は、例えばアルミナまたはガラスなどからなる絶縁基板の他、表面に絶縁膜が形成された半導体基板などであってもよい。
【００１２】
第１の金属パターン３は、例えば主基板１の表面に真空蒸着またはスパッタリングなどにより銅被膜を４．５μm程度の厚さに形成し、所望の形状にパターニングした後、さらにその表面に金メッキなどを施して形成することができる。
【００１３】
第２の金属パターン５は副基板上に第１の金属パターン３と同様に、副基板の表面に真空蒸着またはスパッタリングなどにより銅被膜を４．５μm程度の厚さに形成し、所望の形状にパターニングした後、さらにその表面に金メッキなどを施して形成する方法により形成できる。更に、第２の金属パターン５上にバンプ６を形成する。バンプ６の形成方法は、通常の半導体装置のバンプ電極の形成方法に従い、例えばバンプ形成予定領域を開口するようにホトレジストをパターニングし、開口内に金メッキを施すことにより形成できる。なおこの例では、バンプ６は第２の金属パターン５上に形成しているが、第１の金属パターン３上に形成しても良い。
【００１４】
主基板１とチップインダクタ２の接続は、いわゆるフリップチップ実装法により行うことができ、図２に点線で示した所定の位置に対向するように重ね、加熱や、必要により超音波を印加して、第１の金属パターン３および第２の金属パターン５がバンプ６を介して接続される。
【００１５】
図３は、図２に示した本発明の実施例であるインダクタの主基板１及びチップインダクタ２の具体的な寸法図を示す。渦巻形状は主基板上の第１の金属パターン３及びチップインダクタ２上の第２の金属パターン５が、共に線幅１００μｍ、線間５０μｍとし、バンプ６の幅と高さを共に２０μｍとした。渦巻形状は図示するように８００μｍ×８００μｍの範囲に形成し、バンプ６によって接合された渦巻状螺旋構造の導体を形成している。この渦巻状螺旋構造の導体を主基板１上面から見た寸法は、図４の従来例の渦巻状パターンと同じとし、その他金属パターンを形成する基板の大きさ、厚さ及び入出力端子の寸法等も従来例と同じに形成し、インダクタンス値を比較した。その結果、図４に示す従来例の場合が２．１ｎＨであったのに対し、本発明のインダクタンス値は２．３ｎＨとなり、単位面積当たりのインダクタンス値が大きくなることが確認された。なお、主基板１の誘電率は９．９、チップインダクタ２の誘電率は３．９とした。
【００１６】
図３に示す寸法は、従来例と本発明のインダクタンス値を比較するために示したものであり、高いインダクタンス値を得るために最適な寸法ではなく、所望のインダクタンス値を得るために、適宜変更する必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例に係るインダクタの斜視図である。
【図２】本発明の実施例に係るインダクタの主基板及びチップインダクタの平面図である。
【図３】図２に示した主基板及びチップインダクタの寸法図である。
【図４】従来のインダクタの一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００１８】
１：主基板、２：チップインダクタ、３：第１の金属パターン、４：入出力端子、５：第２の金属パターン、６：バンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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