(57)【要約】【課題】  放熱性の向上及び高周波電流に対する低インピーダンス化を十分に図ることができるインダクタンス素子を提供する。【解決手段】  インダクタンス素子１では、コイル５，５の長手方向に沿って絶縁板２上に延在する３列の電気絶縁性の核体７が設けられており、コイル５，５は、電解めっき法によって各電気絶縁性の核体７を覆うように成長させためっき層８のそれぞれを互いに接続して形成されている。これにより、コイル５，５の底面側は、各電気絶縁性の核体７の側面及び頂面に沿う凹凸形状となっており、コイル５，５の頂面側は、各電気絶縁性の核体７を中心とするアーチ状の凹凸形状となっている。この結果、インダクタンス素子１では、コイル５，５の表面積が大面積化されるため、コイル５，５に発生する熱の放熱性の向上、及び高周波電流に対する低インピーダンス化を実現できる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に所定長さの導体を形成してなるインダクタンス素子であって、
前記基板には、前記導体の長手方向に沿って延在する電気絶縁性の核体が設けられ、
前記導体は、電解めっき法によって前記電気絶縁性の核体を覆うように成長させためっき層によって形成されていることを特徴とするインダクタンス素子。
【請求項２】
前記基板には、前記導体の長手方向に沿って延在するシード層が更に設けられ、
前記電気絶縁性の核体は、前記シード層上に形成されていることを特徴とするインダクタンス素子。
【請求項３】
前記電気絶縁性の核体は、複数列設けられ、
前記導体は、電解めっき法によって前記各電気絶縁性の核体を覆うように成長させためっき層のそれぞれを互いに接続して形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のインダクタンス素子。
【請求項４】
前記電気絶縁性の核体のアスペクト比は、０．１以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載のインダクタンス素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に所定長さの導体を形成してなるインダクタンス素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記分野に関連する技術として、例えば特許文献１に記載の高周波用コイルがある。この従来の高周波用コイルでは、基板上に設けたコイルの頂面を断面凹状に形成することにより、導電部分の表面積（導電部分と絶縁部分の接触面積）を大きくしている。
【特許文献１】特開平５−４１３２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
導電部分の表面積を大きくすることは、通電によって発生する熱の放熱性を向上できる点や、表皮効果によって導体の表面を流れる特性を持つ高周波電流に対する低インピーダンス化を実現できる点でメリットがある。しかしながら、上述した従来の高周波用コイルでは、コイルの基板側の形状が単純に基板に沿った平坦なものであるため、表面積の大面積化が十分に図られているとは言い難い。そのため、放熱性の向上及び高周波電流に対する低インピーダンス化を十分に図ることができる技術が望まれていた。
【０００４】
本発明は上記課題の解決のためになされたものであり、放熱性の向上及び高周波電流に対する低インピーダンス化を十分に図ることができるインダクタンス素子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】
【０００５】
上記課題の解決のため、本発明に係るインダクタンス素子は、基板に所定長さの導体を形成してなるインダクタンス素子であって、基板には、導体の長手方向に沿って延在する電気絶縁性の核体が形成され、導体は、電解めっき法によって電気絶縁性の核体を覆うように成長させためっき層によって形成されていることを特徴としている。
【０００６】
このインダクタンス素子では、基板に形成された電気絶縁性の核体を覆うように導体が形成されているので、電気絶縁性の核体と導体との接触面積の分だけ導体の基板側の表面積を大面積化できる。また、電解めっき法によるめっき層の成長により導体を形成するので、導体の頂部側の形状を例えばアーチ状に形成でき、導体の頂部側の表面積も大面積化できる。これらの結果、このインダクタンス素子では、放熱性の向上及び高周波電流に対する低インピーダンス化を十分に図ることができる。
【０００７】
また、基板には、導体の長手方向に沿って延在するシード層が更に形成され、電気絶縁性の核体は、シード層上に形成されていることが好ましい。この場合、電気絶縁性の核体が基板から離間するので、導体と核体との接触面積をより大面積化できる。したがって、放熱性の向上及び高周波電流に対する低インピーダンス化を一層図ることができる
【０００８】
また、電気絶縁性の核体は、複数列形成され、導体は、電解めっき法によって各電気絶縁性の核体を覆うように成長させためっき層のそれぞれを互いに接続して形成されていることが好ましい。このような構成により、導体の表面積を更に大面積化でき、放熱性及び高周波電流に対する低インピーダンス化を一層図ることができる。
【０００９】
また、電気絶縁性の核体のアスペクト比は、０．１以上であることが好ましい。この場合、導体で発生する渦電流損失を抑えることができる。これにより、導体自体の発熱を抑えることが可能となり、インダクタンス特性の向上が図られる。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明に係るインダクタンス素子によれば、放熱性の向上及び高周波電流に対する低インピーダンス化を十分に図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら、本発明に係るインダクタンス素子の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１２】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係るインダクタンス素子を示す平面図である。図１に示すように、インダクタンス素子１は、一辺が数ｍｍの略正方形状の絶縁板（基板）２を有している。絶縁板２は、いわゆるフレキシブル基板であり、例えばポリイミド樹脂によって厚さ約６０μｍに形成され、折り曲げ可能な程度の柔軟性を有している。
【００１３】
絶縁板２の略中央には、インダクタンス素子１を収容するフェライトコアの内脚部（図示しない）を挿通させるための円形の開口３が形成されている。絶縁板２の両面の各隅部には、導出端電極４がそれぞれ形成されている。
【００１４】
また、絶縁板２の両面には、開口３を囲む渦巻状のコイル（導体）５，５が形成されている。この両面のコイル５，５の一端部同士は、開口３の周縁部に設けられたコンタクト部６を介して電気的に接続され、各コイル５，５の他端部は、絶縁板２の一方の辺側に設けられた導出端電極４と、他方の辺側に設けられた導出端電極４とにそれぞれ電気的に接続されている。
【００１５】
したがって、絶縁板２の一方の辺側に設けられた導出端電極４と、他方の辺側に設けられた導出端電極４との間に所定の電圧を印加すると、絶縁板２の両面に形成されているコイル５，５間に電流が生じるようになっている。
【００１６】
ここで、上述したコイル５，５の内側の構成について、図２を参照しながら説明する。図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ線断面の一部を示す図である。
【００１７】
図２に示すように、コイル５，５の内側には、複数列（本実施形態では３列）の電気絶縁性の核体７が設けられている。この電気絶縁性の核体７は、例えばＢＴレジンなどの樹脂を含んだフェライトによって形成され、コイル５，５の長手方向に沿って、互いに離間した状態で絶縁板２上に延在している。また、各電気絶縁性の核体７のアスペクト比、すなわち電気絶縁性の核体７の高さＨと幅Ｗとの比は、０．１以上（本実施形態では約１．０）となっている。
【００１８】
一方、コイル５，５は、電解めっき法によって各電気絶縁性の核体７を覆うように成長させた例えば銅からなるめっき層８のそれぞれを互いに接続することによって形成されている。コイル５，５の底面側は、各電気絶縁性の核体７の側面及び頂面に沿う凹凸形状となっており、コイル５，５の頂面側は、各電気絶縁性の核体７に対応する位置が突出するアーチ状の凹凸形状となっている。
【００１９】
次に、上述したインダクタンス素子１の製造方法について、図３を参照しながら説明する。
【００２０】
まず、図３（ａ）に示すように、絶縁板２を準備する。絶縁板２は、絶縁板２は、厚さが６０μｍのポリイミド樹脂であり、折り曲げ可能な程度の柔軟性を有している。絶縁板２の略中央には、上述した円形の開口３（図３においては図示しない）が既に形成されている。
【００２１】
次に、図３（ｂ）に示すように、ＢＴレジンなどの樹脂を含んだフェライトからなる電気絶縁性の核体７を絶縁板２の両面に形成する。電気絶縁性の核体７のパターン形成には、例えばスクリーン印刷やインクジェットプリンティングを用いることができ、これにより、渦巻状のコイル５，５の形成ライン（図１参照）に対して３列設け、各電気絶縁性の核体７を互いに離間した状態で形成ラインに沿って延在させる。なお、フェライトに代えて、例えば感光性レジストを絶縁板２の両面に形成し、所定のマスクを用いたフォトリソグラフィーによって、上記パターンの各電気絶縁性の核体７を形成してもよい。
【００２２】
電気絶縁性の核体７を形成した後、図３（ｃ）に示すように、電解めっきにより、各電気絶縁性の核体７を起点として、銅からなるめっき層８をそれぞれ電着させる。めっき層８の電着を進行させることにより、各電気絶縁性の核体７を覆うように各めっき層８がそれぞれ成長していく。そして、隣接する電気絶縁性の核体７の周りに肉厚に成長しためっき層８，８同士が互いに接続して一体化すると、絶縁板２の両面にコイル５，５が形成され、図１及び図２に示したインダクタンス素子１が完成する。
【００２３】
このインダクタンス素子１では、コイル５，５の長手方向に沿って絶縁板２上に延在する３列の電気絶縁性の核体７が設けられており、コイル５，５は、電解めっき法によって各電気絶縁性の核体７を覆うように成長させためっき層８のそれぞれを互いに接続して形成されている。これにより、コイル５，５の底面側は、各電気絶縁性の核体７の側面及び頂面に沿う凹凸形状となっており、コイル５，５の頂面側は、各電気絶縁性の核体７に対応する位置が突出するアーチ状の凹凸形状となっている。
【００２４】
この結果、このインダクタンス素子１では、コイル５，５の表面積（導電部分と絶縁部分との接触面積）が大面積化されるため、通電によってコイル５，５に発生する熱の放熱性を向上できると共に、表皮効果によって導体の表面を流れる特性を持つ高周波電流に対する低インピーダンス化を実現できる。
【００２５】
また、インダクタンス素子１では、各電気絶縁性の核体７のアスペクト比が０．１以上となっているので、コイル５，５で発生する渦電流損失を抑えることができる。これにより、コイル５，５自体の発熱を抑えることが可能となり、インダクタンス特性の向上が図られる。
【００２６】
なお、上述したインダクタンス素子１は、以下のような製造方法によっても得ることが可能である。すなわち、まず、図４（ａ）に示すように、絶縁板２を準備し、次に、図４（ｂ）に示すように、パラジウムを触媒として含む樹脂からなる電気絶縁性の核体７を絶縁板２の両面に形成する。電気絶縁性の核体７のパターンは、例えばスクリーン印刷やインクジェットプリンティング、フォトリソグラフィー等によって、図３（ｂ）に示した実施形態と同様に形成する。
【００２７】
電気絶縁性の核体７を形成した後、各電気絶縁性の核体７の表面にプラズマ処理またはＵＶ処理を施し、触媒であるパラジウムを表面に析出させる。そして、所定のめっきマスク（図示しない）を用いた無電解めっきにより、図４（ｃ）に示すように、電気絶縁性の核体７の表面を覆うように例えば銅（または銀）からなる下地層９を選択的に形成する。
【００２８】
その後、電解めっきにより、下地層９を起点としてめっき層８をそれぞれ電着させ、隣接する電気絶縁性の核体７の周りに肉厚に成長しためっき層８，８同士が互いに接続して一体化すると、絶縁板２の両面にコイル５，５が形成され、図１及び図２に示したインダクタンス素子１が完成する。
【００２９】
［第２実施形態］
続いて、本発明に係るインダクタンス素子の第２実施形態について説明する。この実施形態は、コイル５，５の内側に設けられた各電気絶縁性の核体７が絶縁板２から離間している点で、電気絶縁性の核７が絶縁板２上に直接形成されている第１実施形態と相違している。
【００３０】
すなわち、第２実施形態に係るインダクタンス素子１０においては、図５に示すように、コイル５，５の長手方向に沿って延在するシード層１１が絶縁板２の両面に設けられ、３列の電気絶縁性の核体７は、コイル５，５の長手方向に沿って互いに離間した状態でシード層１１上に延在している。各電気絶縁性の核のアスペクト比は、第１実施形態と同様に約１．０となっている。
【００３１】
また、コイル５，５は、電解めっき法によってシード層１１及び各電気絶縁性の核体７を覆うように成長させためっき層８のそれぞれを互いに接続することによって形成されている。これにより、各電気絶縁性の核体７は、コイル５，５の底面側に内包され、コイル５，５の頂面側は、各電気絶縁性の核体７に対応する位置が窪んだアーチ状の凹凸形状となっている。
【００３２】
このようなインダクタンス素子１０を製造する場合、まず、図６（ａ）に示すように、絶縁板２を準備する。次に、図６（ｂ）に示すように、例えば銅からなるシード層１１を絶縁板２の両面に形成する。シード層１１は、形成するコイル５，５よりわずかに狭幅となるようにして、コイル５，５の形成ライン（図１参照）に沿って延在させる。このシード層１１の形成には、例えばスクリーン印刷やインクジェットプリンティング、所定のマスク（図示しない）を介したスパッタリングを用いることができる。
【００３３】
シード層１１を形成した後、図６（ｃ）に示すように、シード層１１の表面に電気絶縁性の核体７を形成する。電気絶縁性の核体７のパターン形成には、第１実施形態と同様に、例えばスクリーン印刷やインクジェットプリンティング、フォトリソグラフィー等を用いることができ、これにより、渦巻状のコイル５，５の形成ライン（図１参照）に対して電気絶縁性の核体７を３列設け、各電気絶縁性の核体７を互いに離間した状態で形成ラインに沿って延在させる。
【００３４】
電気絶縁性の核体７を形成した後、図６（ｄ）に示すように、電解めっきにより、シード層１１を起点としてめっき層８をそれぞれ電着させる。めっき層８の電着を進行させることにより、隣接する電気絶縁性の核体７の周りに肉厚に成長しためっき層８，８同士が互いに接続して一体化すると、絶縁板２の両面にコイル５，５が形成され、図５に示したインダクタンス素子１０が完成する。
【００３５】
このインダクタンス素子１０では、シード層１１を絶縁板２と各電気絶縁性の核体７との間に介在させることにより、電気絶縁性の核体７が絶縁板２から離間した状態でコイル５，５の底面側に内包されている。そのため、各電気絶縁性の核体７の側面及び頂面に接触する部分に加えて、各電気絶縁性の核体７の底面にも接触する分、コイル５，５の表面積をより大面積化することが可能となる。これにより、コイル５，５に発生する熱の放熱性の向上、及び高周波電流に対する低インピーダンス化を一層効果的に実現できる。
【００３６】
また、インダクタンス素子１０においても、各電気絶縁性の核体７のアスペクト比が０．１以上となっているので、コイル５，５で発生する渦電流損失を抑えることができる。これにより、コイル５，５自体の発熱を抑えることが可能となり、インダクタンス特性の向上が図られる。
【００３７】
本発明は、上記実施形態に限られるものではない。例えば、上記各実施形態では、電気絶縁性の核体７を複数列設けているが、電気絶縁性の核体７は１列であってもよい。また、基板の材質は、上述したポリイミド樹脂製のフレキシブル基板に限られず、例えばフェライトであってもよい。また、絶縁性の基板に限られず、金属板であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１実施形態に係るインダクタンス素子を示す平面図である。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ線断面の一部を示す図である。
【図３】図１に示したインダクタンス素子の製造方法を示す図である。
【図４】図１に示したインダクタンス素子の別の製造方法を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るインダクタンス素子の断面の一部を示す図である。
【図６】図５に示したインダクタンス素子の製造方法を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１，１０…インダクタンス素子、２…絶縁板（基板）、５…コイル（導体）、７…電気絶縁性の核体、８…めっき層、１１…シード層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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