(57)【要約】【課題】  高周波回路等に使用されるコイル装置製造方法に関して、L値を悪化させることなく、高周波性能の向上が可能なコイル装置の製造方法を提供する。【解決手段】  第１絶縁層を形成する第１工程と、前記第１絶縁層上に、第１導電配線パターンを形成する第２工程と、前記第１導電配線パターン上に、パッドとして機能する第２導電配線パターンを形成する第３工程と、前記第１、第２導電配線パターンを含む第１絶縁層上に、感光性材料からなる第２絶縁層を形成する第４工程と、前記第２絶縁層における前記パッドと対応する位置に、ビアホールをフォトリソグラフィにより形成する第５工程と、前記第２絶縁層上に、第３導電配線パターンを形成するとともに、ビアホールの内部に導電材を充填してビアを形成する第６工程を実行する。これらの工程で形成した積層体を基材から剥離し、カット、脱脂、焼成を経て、外部電極を形成しチップ型コイル装置を得る。【選択図】        図９
2012015291.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の絶縁層を形成する第１工程と、
前記絶縁層上に第１の導電配線パターンを形成する第２工程と、
前記第１の導電配線パターン上にパッドとして機能する第２の導電配線パターンを形成する第３工程と、
前記第１、第２の導電配線パターンを含む第１の絶縁層上に、感光性材料からなる第２の絶縁層を形成する第４工程と、
前記第２の絶縁層における前記パッドと対応する位置にビアホールをフォトリソグラフィにより形成する第５工程と、
前記第２の絶縁層上に第３の導電配線パターンを形成するとともに、ビアホールの内部に導電材を充填してビアを形成する第６工程からなることを特徴とするコイル装置の製造方法。
【請求項２】
前記第２工程は、感光性材料からなる第１の導電層を形成する過程と、フォトリソグラフィにより第１の導電配線パターンを形成する過程とを有し、
前記第３工程は、感光性材料からなる第２の導電層を形成する過程と、フォトリソグラフィによりパッドとして機能する第２の導電配線パターンを形成する過程とを有し、
前記第６工程は、感光性材料からなる第３の導電層を形成するとともに、ビアホールの内部に導電材を充填する過程と、フォトリソグラフィにより第３の導電配線パターンとビアを形成することを特徴とする請求項１に記載のコイル装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波回路または通信機器等に使用されるコイル装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のコイル装置には、コイル装置として機能させるための導体層と、絶縁層とを交互に重ねて積層したものがある。このようなコイル装置の製造方法は、例えば特許文献１に開示されている。この特許文献１に開示されているのは、積層インダクタの製造方法である。このインダクタは、図１０に示すような断面構造を有し、次のようにして製造されるものである。まず、基材（図示せず）の上に、配線パターンからなる導体層１０１と、絶縁層１０２とを交互に重ねて積層し、各導体層間を絶縁層に設けたビア１０３ｃにて接続した積層体を形成する。次に、この積層体を基材から剥離し、ダイシング、焼成を経て、外部電極１１０を形成し、積層インダクタを製造するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１１４５５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されたような積層インダクタにおいて、インダクタンス値Ｌ（以下、Ｌ値）は、インダクタの断面積に相当する導体層に形成された配線パターンの内側の面積と、インダクタの巻き数により決まる。したがって、これらの値を任意に設定することで所望のＬ値を得ることができる。
【０００５】
このようなインダクタを高周波回路に使用すると、周波数が高くなるにつれ導体層間の浮遊容量の影響が増大し、高周波性能が悪くなってしまう。積層インダクタにおいては、浮遊容量は導体層間の距離に反比例して小さくなるため、導体層間の距離を大きくすることが望ましい。
【０００６】
ところが、前記の効果を目的として導体層間の距離を大きくすると、導体層間を接続するビアの深さが深くなる。ビア形成にフォトリソグラフィ工法を用いる場合、加工対象である感光性絶縁ペースト層に形成するビアホールが深くなるほど、ホールの解像性が劣化する。また、ビアの口径が同じ場合、ビアホールが深くなるほど、ビアホールの内部への導電ペーストの充填性が不十分になるという不具合が発生する。この結果、ビアを介して接続された導体層間の電気的な導通ができなくなるという不具合が発生する。
【０００７】
このような不具合の発生を防ぐために、ビアを深くすると同時にビアの口径を拡大するという対策が行われているが、この方法ではビアの周りを囲むパッドが大きくなる分インダクタの断面積が小さくなり、Ｌ値の取得範囲が小さくなってしまう。それ故に、Ｌ値と高周波特性がトレードオフの関係になってしまうという新たな問題が発生する。
【０００８】
本発明は、前記問題点を解決するためになされたものであり、ビアの口径を維持したまま導体層間の距離を大きくすることで、諸特性を悪化させることなく、高周波性能の向上が可能なコイル装置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】
【０００９】
本発明の製造方法は、基材上に、第１の絶縁層を形成する第１工程と、前記第１の絶縁層上に、第１の導電配線パターンを形成する第２工程と、前記第１の導電配線パターン上に、パッドとして機能する第２の導電配線パターンを形成する第３工程と、前記第１、第２の導電配線パターンを含む第１の絶縁層上に、感光性材料からなる第２の絶縁層を形成する第４工程と、前記第２の絶縁層における前記パッドと対応する位置に、ビアホールをフォトリソグラフィにより形成する第５工程と、前記第２の絶縁層上に、第３の導電配線パターンを形成するとともに、ビアホールの内部に導電材を充填してビアを形成する第６工程からなる工程を備えるものである。
【００１０】
また本発明は、前記第２工程から第６工程において、導電配線パターンに感光性導電ペースト、絶縁層に感光性絶縁ペーストを用いて、これらをフォトリソグラフィにより加工して形成することが望ましい。この場合は、パッドとして機能する導電配線パターン及びビアホールの形成位置のズレ量を小さくすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ビアの底部と、ビアと接続したい層の導電配線パターンとの間にパッドを設けているので、ビアの口径を大きくすることなく、導体層間の距離を大きくすることができる。したがって、Ｌ値を維持しながら高周波特性が向上したコイル装置を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態１のコイル装置の製造方法を説明するための工程断面図である。
【図２】図１に続く工程断面図である。
【図３】図２に続く工程断面図である。
【図４】図３に続く工程断面図である。
【図５】本発明の実施形態２のコイル装置の製造方法を説明するための工程断面図である。
【図６】図５に続く工程断面図である。
【図７】図６に続く工程断面図である。
【図８】図７に続く工程断面図である。
【図９】本発明の実施形態１によるコイル装置の製造方法で製造されたコイル装置の中央断面概略図である。
【図１０】先行技術の巻き線型積層インダクタの中央断面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明に係る好ましい実施形態として、コイル装置の製造方法について説明する。
【００１４】
（実施形態１）
図１〜４は本発明の実施形態１のコイル装置の製造方法を説明するための工程断面図である。これらの図は、基材上のチップ一個分に相当する領域のみに注目して図示したが、実際の基材上には、複数のチップが整列しているものとする。
【００１５】
まず、第１工程を実行する。
【００１６】
すなわち、図１（Ａ）に示すように、後の工程で剥離可能なシート（図示せず）を表面に形成した基材１上に、コイル装置の最下位層となる第１の絶縁層２をスクリーン印刷などにより形成する。この絶縁層は例えば硼珪酸ガラスを主成分として構成されている。
【００１７】
次に、第２工程を実行する。
【００１８】
すなわち、図１（Ｂ）に示すように、この第１の絶縁層２上に、感光性材料からなる第１の導電ペースト層３をスクリーン印刷などにより形成する。ここで、本実施形態の感光性材料からなる導電ペーストは例えばＡｇを金属主成分とし、アクリル樹脂系感光性樹脂が加えられている。さらに、図１（Ｃ）に示すように、フォトマスク４ａを介して、感光性材料からなる第１の導電ペースト層３に例えば紫外光などの光を照射する。
【００１９】
次に、第３工程を実行する。
【００２０】
すなわち、図１（Ｄ）に示すように、光を照射した感光性材料からなる第１の導電ペースト層３の上に、感光性材料からなる第２の導電ペースト層５をスクリーン印刷などにより形成する。さらに、図２（Ｅ）に示すように、パッド形状に開口したフォトマスク４ｂを介して、感光性材料からなる第２の導電ペースト層５に例えば紫外光などの光を照射する。これをアルカリ溶液などで現像することで、図２（Ｆ）に示すように、光が照射された部分の第１及び第２の導電ペースト層が残り、第１の導電配線パターン３ａとパッド５ａが形成される。
【００２１】
続いて、第４工程を実行する。
【００２２】
すなわち、図２（Ｇ）に示すように、先に形成した第１の絶縁層２上に感光性材料からなる第１の絶縁ペースト層６をスクリーン印刷などにより形成する。ここで、本実施形態の感光性材料からなる絶縁ペーストは例えば硼珪酸ガラス成分を主成分とし、感光材、光吸収材等が加えられている。前記ガラス成分にはＳｉ−Ｂ−Ｂｉ−Ｋ−Ａｌ系ガラス、感光材にアクリル系感光樹脂、光吸収材に黄色染料が用いられている。
【００２３】
続いて、第５工程を実行する。
【００２４】
すなわち、図３（Ｈ）に示すように、図３（Ｉ）のビアホール６ｂの形成位置に対応する部分が遮光されたフォトマスク４ｃを介して、感光性材料からなる第１の絶縁ペースト層６に例えば紫外光などの光を照射する。このとき、ビアホール６ｂを形成する位置は、前記パッド５ａと対応する位置とする。これをアルカリ溶液などで現像することで、図３（Ｉ）に示すように、所定の位置にビアホール６ｂが形成された第２の絶縁層６ａが形成される。
【００２５】
最後に、第６工程を実行する。
【００２６】
すなわち、図３（Ｊ）に示すように、ビアホール６ｂを形成した第２の絶縁層６ａ上に、感光性材料からなる第３の導電ペースト層７をスクリーン印刷などなどにより形成する。このとき、同時に前述のビアホール６ｂ内部にも感光性材料からなる導電ペーストが充填され、ビア６ｃが形成される。さらに、図４（Ｋ）に示すように、フォトマスク４ｄを介して感光性材料からなる第３の導電ペースト層７に例えば紫外光などの光を照射する。これをアルカリ溶液などで現像することで、図４（Ｌ）に示すように、第２の導電配線パターン７ａが形成される。
【００２７】
以上のように、第３工程から第６工程の加工を所望の回数分繰り返し、最上層に第１の絶縁層２と同じ絶縁層を形成することにより、図４（Ｍ）に示すような積層体を形成する。この積層体を基材から剥離し、カット、脱脂、焼成を経て、外部電極１０を形成し、図９に示すようなチップ型コイル装置を得る。
【００２８】
一例として、０４０２サイズのチップに７層の導電層を、１層あたりの巻き数を１ターン以下として形成した場合のシミュレーション結果を示す。従来は、１５μｍの深さのビアを形成する場合に、φ４５μｍ程度のビア径が必要であった。本発明では、ビアの底部と、ビアと接続したい層の導電配線パターンとの間にパッド層を設ける。これより、深さ１５μｍのうち、ビアが形成される深さは８μｍ程度となったため、φ２０μｍのビア径でも十分な解像性および充填性が得られることが確認できている。この時のＬ値を５００ＭＨｚの条件で比較すると、従来のＬ値が３．６１ｎＨであるのに対して、本発明では３．８９ｎＨとなり、Ｌ値が約７．８％向上している。
【００２９】
また本実施形態では、前記第２工程から第６工程において、導電配線パターンに感光性導電ペースト、絶縁層に感光性絶縁ペーストを用いて、これらをフォトリソグラフィにより加工して形成したことで、パッド５ａ及びビアホール６ｂの形成位置のズレ量を小さくすることができる。
【００３０】
本実施形態では、第１〜第３の導電ペースト層に同じ金属主成分からなる感光性材料を用いたが、異なる金属主成分の感光性材料を用いてもよい。
【００３１】
（実施形態２）
図５〜８は本発明の実施形態２のコイル装置の製造方法を説明するための工程断面図である。実施形態２は実施形態１と類似しているが、第２工程及び第３工程が実施形態１と異なる。なお、実施形態１と同様の工程は図示し、その詳細な説明は省略する。
【００３２】
図５（Ａ）は実施形態１の図１（Ａ）に対応するので省略する。
【００３３】
次に、第２工程を実行する。
【００３４】
図５（Ｂ）に示すように、この第１の絶縁層２上に、感光性材料からなる第１の導電ペースト層３をスクリーン印刷などにより形成する。ここで、本実施形態の感光性導電ペーストは例えばＡｇを金属主成分とし、アクリル樹脂系感光性樹脂が加えられている。さらに、図５（Ｃ）に示すように、フォトマスク４ａを介して、感光性材料からなる第１の導電ペースト層に例えば紫外光などの光を照射する。これをアルカリ溶液などで現像することで、図５（Ｄ）に示すように、光が照射された部分が残り、第１の導電配線パターン３ａが形成される。
【００３５】
続いて、第３工程を実行する。
【００３６】
すなわち、図６（Ｅ）に示すように、光を照射した感光性材料からなる第１の導電ペースト層３の上に感光性材料からなる第２の導電ペースト層５をスクリーン印刷などにより形成する。さらに、図６（Ｆ）に示すように、パッド形状に開口したフォトマスク４ｂを介して、感光性材料からなる第２の導電ペースト層５に例えば紫外光などの光を照射する。これをアルカリ溶液などで現像することで、図６（Ｇ）に示すように、光が照射された部分が残り、パッド５ａが形成される。
【００３７】
図６（Ｈ）は実施形態１の図２（Ｇ）に対応するので省略する。また、図７は実施形態１の図３、図８は実施形態１の図４に対応するので省略する。
【００３８】
本実施形態で用いた感光性導電ペーストには、一般にネガ型のものとポジ型のものがある。ネガ型では例えば紫外光などの光が照射された部分が残り、ポジ型では光を遮光した部分が残る。
【００３９】
本実施形態ではネガ型の感光性導電ペーストを用いたが、ポジ型の感光性導電ペーストを用いてもよい。その場合は、感光を行う際に配線パターン形状に遮光されたフォトマスクを用いる。
【００４０】
同様に、本実施形態ではネガ型の感光性絶縁ペーストを用いたが、ポジ型の感光性絶縁ペーストを用いてもよい。その場合は、ビアホール６ｂ形成位置に対応する部分がビアの断面形状に開口されたフォトマスクを用いることとなる。
【００４１】
また、本実施形態で用いた感光性導電ペーストはＡｇを金属主成分とし、アクリル樹脂系感光性樹脂が加えられているものを用いたが、これに限るものではない。例えば、金属材料としてＮｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｐｄ等を使用してもよい。
【００４２】
本実施形態では、感光性導電ペースト、及び感光性絶縁ペーストの形成方法について、スクリーン印刷を用いたが、これに限るものではない。例えば、スピンコート、ダイコートなどの塗膜形成方法等を用いてもよい。
【００４３】
本実施形態では、感光性導電ペースト、及び感光性絶縁ペーストを感光する際に照射する光に紫外光を用いたが、これに限るものではない。例えば、電子線やＸ線等を用いてもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１００、２００…コイル装置
１…基材
２…第１の絶縁層
３…感光性材料からなる第１の導電ペースト層
３ａ…第１の導電配線パターン
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ…フォトマスク
５…感光性材料からなる第２の導電ペースト層
５ａ…パッド
６…感光性材料からなる第１の絶縁ペースト層
６ａ…第２の絶縁層
６ｂ…ビアホール
６ｃ、１０３ｃ…ビア
７…感光性材料からなる第３の導電ペースト層
７a…第２の導電配線パターン
１０、１１０…外部電極
１０１…配線パターンからなる導体層
１０２…絶縁層
【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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【図７】
2012015291.tif 000009
【図８】
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【図９】
2012015291.tif 000011
【図１０】
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