(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性材料からなる矩形状の絶縁性基板と、
フォトリソグラフィ法にて設けられ、前記絶縁性基板上を周回する少なくとも一つのコイルパターンとを備え、
前記コイルパターンにおいて、前記絶縁性基板の二つの短辺のうち少なくとも一つの短辺の近傍に短辺方向に対して略平行に配設されているパターン部分の電極幅が、残りのパターン部分の電極幅より太いこと、
を特徴とするインダクタ部品。
【請求項２】
非磁性材料からなる矩形状の絶縁性基板と、
フォトリソグラフィ法にて設けられ、前記絶縁性基板上を周回する少なくとも一つのコイルパターンとを備え、
前記コイルパターンにおいて、前記絶縁性基板の二つの短辺のうち少なくとも一つの短辺の近傍に短辺方向に対して略平行に配設されているパターン部分の電極間隔が、残りのパターン部分の電極間隔より広いこと、
を特徴とするインダクタ部品。
【請求項３】
前記コイルパターンが渦巻きパターンであることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載のインダクタ部品。
【請求項４】
非磁性材料からなる矩形状の絶縁性基板と、フォトリソグラフィ法にて設けられ、前記絶縁性基板上を周回する少なくとも一つのコイルパターンとを備えたインダクタ部品のインダクタンス値調整方法であって、
前記コイルパターンにおいて、前記絶縁性基板の少なくとも一つの短辺の近傍に該短辺方向に対して略平行に配設されているパターン部分の電極幅の寸法を増加もしくは減少させることにより、インダクタンス値を調整することを特徴とするインダクタ部品のインダクタンス値調整方法。
【請求項５】
非磁性材料からなる矩形状の絶縁性基板と、フォトリソグラフィ法にて設けられ、前記絶縁性基板上を周回する少なくとも一つのコイルパターンとを備えたインダクタ部品のインダクタンス値調整方法であって、
前記コイルパターンにおいて、前記絶縁性基板の少なくとも一つの短辺の近傍に該短辺方向に対して略平行に配設されているパターン部分の電極間隔の寸法を増加もしくは減少させることにより、インダクタンス値を調整することを特徴とするインダクタ部品のインダクタンス値調整方法。
【請求項６】
非磁性材料からなる矩形状の絶縁性基板と、フォトリソグラフィ法にて設けられ、前記絶縁性基板上を周回する少なくとも一つのコイルパターンとを備えたインダクタ部品のインダクタンス値調整方法であって、
前記コイルパターンにおいて、前記絶縁性基板の少なくとも一つの長辺の近傍に該長辺方向に対して略平行に配設されているパターン部分の電極幅の寸法を減少させることにより、インダクタンス値を上げることを特徴とするインダクタ部品のインダクタンス値調整方法。
【請求項７】
非磁性材料からなる矩形状の絶縁性基板と、フォトリソグラフィ法にて設けられ、前記絶縁性基板上を周回する少なくとも一つのコイルパターンとを備えたインダクタ部品のインダクタンス値調整方法であって、
前記コイルパターンにおいて、前記絶縁性基板の少なくとも一つの長辺の近傍に該長辺方向に対して略平行に配設されているパターン部分の電極間隔の寸法を減少させることにより、インダクタンス値を上げることを特徴とするインダクタ部品のインダクタンス値調整方法。
【請求項８】
前記コイルパターンが渦巻きパターンであることを特徴とする請求項４〜請求項７のいずれかに記載のインダクタ部品のインダクタンス値調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインダクタ部品、特に高周波回路などに使用されるインダクタ部品およびそのインダクタンス値調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話端末機などの移動体通信機器の小型化に伴って、これら移動体通信機器内で使用される電子部品に対する小型化の要求が強い。ところで、従来の積層型インダクタ部品のインダクタンス値調整は、数層あるコイルパターンのうち一層以上のコイルパターンの全ての部分のパターン幅を一様に太くしたり、細くしたりして行なっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、積層型インダクタ部品の小型化がさらに進み、パターン幅が微細になると、図８の（Ａ）に示すように、同一層上に数ターンの渦巻きコイルパターン１が形成されることが多くなる。このような場合、インダクタンス値調整のため、コイルパターン１のパターン幅をパターンの中心を基準にして太くすると、同一層上のコイルパターン１のサイズが大きくなり、インダクタ部品の小型化の障害となる。
【０００４】
そこで、同一層上のコイルパターン１のサイズが大きくなるのを防止するため、コイルパターン１の内側に向かってパターン幅を太くすると、図８の（Ｂ）に示すように、内径の狭いコイルパターン２となる。このようなコイルパターン２を有したインダクタ部品は、Ｑ特性が悪かった。
【０００５】
また、内径の狭い短辺方向において、コイルパターンの一部として形成される層間接続用ビアパッド１ａ（図８の（Ａ）参照）を形成する領域を確保することが困難であった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、Ｑ特性の劣化が少なくかつ小型のインダクタ部品およびそのインダクタンス値調整方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用】
以上の目的を達成するため、本発明に係るインダクタ部品は、非磁性材料からなる矩形状の絶縁性基板と、フォトリソグラフィ法にて設けられ、絶縁性基板上を周回する少なくとも一つのコイルパターンとを備え、コイルパターンにおいて、絶縁性基板の二つの短辺のうち少なくとも一つの短辺の近傍に短辺方向に対して略平行に配設されているパターン部分の電極幅や電極間隔を、残りのパターン部分、例えば絶縁性基板の長辺近傍に長辺方向に対して略平行に配設されているパターン部分の電極幅や電極間隔より太くしたり、広くしたりしている。
【０００８】
また、本発明に係るインダクタ部品のインダクタンス値調整方法は、非磁性材料からなる矩形状の絶縁性基板と、フォトリソグラフィ法にて設けられ、絶縁性基板上を周回する少なくとも一つのコイルパターンとを備えたインダクタ部品のインダクタンス値調整方法であって、コイルパターンにおいて、絶縁性基板の少なくとも一つの短辺の近傍に短辺方向に対して略平行に配設されているパターン部分の電極幅や電極間隔の寸法を増加もしくは減少させることにより、インダクタンス値を調整している。あるいは、前記コイルパターンのうち少なくとも一つのコイルパターンにおいて、絶縁性基板の少なくとも一つの長辺の近傍に該長辺方向に対して略平行に配設されているパターン部分の電極幅や電極間隔の寸法を減少させることにより、インダクタンス値を上げている。
【０００９】
ここに、「絶縁性基板上を周回する」とは、絶縁性基板の上面に形成されたものだけでなく、非磁性材料からなる絶縁層等を介して絶縁性基板の上部に形成されたコイルパターンも含む。
【００１０】
以上の構成により、限られた部品サイズ内でのインダクタンス値の微調整が可能となるとともに、Ｑ特性劣化を最小限に抑えることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るインダクタ部品およびそのインダクタンス値調整方法の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。
【００１２】
本発明に係るインダクタ部品のコイルパターンはフォトリソグラフィ法を用いて形成される。すなわち、図１に示すように、矩形状の絶縁性基板１１の上面を平滑な面になるように研磨した後、スパッタリングや蒸着などの薄膜形成法、あるいは、スクリーン印刷などの厚膜形成法を用いて、絶縁性基板１１の上面全面に導体材料膜を形成する。次に、フォトリソグラフィ法を用いて、渦巻き状のコイルパターン１２を絶縁性基板１１の上面に形成する。コイルパターン１２の電極厚みは８〜１２μｍ程度である。なお、絶縁性基板の上面に絶縁性材料を形成した後、その上面にコイルパターンを形成してもよい。
【００１３】
フォトリソグラフィ法は、例えば以下に説明する方法である。絶縁性基板１１の上面に形成された導体材料膜の上面全体に、フォトレジスト膜（例えば感光性樹脂膜等）をスピンコート又は印刷により形成する。次に、フォトレジスト膜の上面に、所定の画像パターンが形成されたマスクフィルムを被せ、紫外線等を照射する等の方法により、フォトレジスト膜の所望の部分を硬化させる。次に、硬化した部分を残してフォトレジスト膜を剥がした後、露出した部分の導体材料膜をエッチングで除去し、所望のコイルパターン１２を形成する。この後、硬化したフォトレジスト膜を除去する。そして、このような、いわゆるフォトリソグラフィ技術を用いた方法において、ウエットエッチング法、ドライエッチング法、リフトオフ法、アディティブ法、セミアディティブ法等の周知の工法が適宜採用される。
【００１４】
さらに、別のフォトリソグラフィ法として、絶縁性基板１１の上面に感光性導体材料ペーストを塗布して導体材料膜を形成し、その後、所定の画像パターンが形成されたマスクフィルムを被せて露光し、現像する方法でもよい。特に、感光性導体材料ペーストを用いると、導体材料膜の膜厚が厚い状態で微細加工が可能となり、本発明の実施においては低損失が確保できる。また、路線間の間隔を狭くすることができる。
【００１５】
渦巻状コイルパターン１２は、その一方の層間接続用ビアパッド１２ａが渦巻パターンの内側に位置し、他方の端部１２ｂが渦巻パターンの外側に位置して絶縁性基板１１の左辺に露出している。絶縁性基板１１の材料としては、ガラス、ガラスセラミックス、アルミナ、Ｓｉ、ＳｉＯ2等が用いられる。コイルパターン１２の材料としては、例えばＣｕ，Ａｕ，Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄなどの導体材料ペーストや感光性導体材料ペ−ストなどが使用される。
【００１６】
次に、図２に示すように、開口部１５ａを有した絶縁体層１５が形成される。すなわち、液状の絶縁性材料を絶縁性基板１１の上面の全面にスピンコート又は印刷等により塗布、乾燥及び焼成して絶縁体層１５を形成する。絶縁性材料には、例えば感光性ポリイミド樹脂や感光性ガラスペースト等が使用される。通常のポリイミド樹脂やガラスペーストを使用すると、所望のパターンに加工するためには、レジスト層を形成し、該レジスト層を加工する必要がある。しかし、感光性ポリイミド樹脂や感光性ガラスペーストを使用すると、直接、全面塗布された感光性材料を加工できるため、レジスト塗布およびレジスト剥離の工程を省くことができ、効率良い加工工程となる。
【００１７】
次に、絶縁体層１５の上面に所定の画像パターンが形成されたマスクフィルムを被せ、紫外線等を照射する等の方法により、絶縁体層１５の所望の部分を硬化させる。次に、絶縁体層１５の未硬化部分を除去し、開口部１５ａを形成する。開口部１５ａには、渦巻形状のコイルパターン１２の層間接続用ビアパッド１２ａが露出している。
【００１８】
次に、図３に示すように、導体材料からなる渦巻き状のコイルパターン１６が、コイルパターン１２等を形成した場合と同様の方法、すなわちフォトリソグラフィ法により形成される。絶縁体層１５の開口部１５ａには導体材料が充填され、ビアホール１８とされる。なお、最上層のコイルパターン１６は、必ずしも渦巻き状のコイルパターンである必要はなく、ビアパッド１２ａの位置から絶縁性基板１１の右辺まで直線状に引き出されたものであってもよい。
【００１９】
コイルパターン１６の一方の端部１６ａは、ビアホール１８を介してコイルパターン１２の層間接続用ビアパッド１２ａに電気的に接続している。コイルパターン１６の他方の端部１６ｂは、絶縁性基板１１の右辺に露出している。コイルパターン１２と１６は同じターン数でなくてもよく、また、内径が同じでなくてもよい。
【００２０】
次に、図４に示すように、液状の絶縁性材料を絶縁性基板１１の上面側全面にスピンコート又は印刷等により塗布、乾燥および焼成して、コイルパターン１６を被覆した絶縁体層１５とする。
【００２１】
次に、絶縁性基板１１の左右の側面部に、それぞれ入出力外部電極１９，２０を設ける。入力外部電極１９はコイルパターン１２の端部１２ｂに電気的に接続し、出力外部電極２０はコイルパターン１６の端部１６ｂに電気的に接続している。外部電極１９，２０は、Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄ，Ｃｕ，ＮｉＣｒ，ＮｉＣｕ，Ｎｉ等の導電性ペーストを塗布、焼き付けた上に湿式電解めっきによりＮｉ，Ｓｎ，Ｓｎ−Ｐｂなどの金属膜が形成されたり、また、スパッタリング、蒸着、印刷、フォトリソグラフィ法などによって形成される。
【００２２】
次に、このインダクタ部品２１のインダクタンス値調整方法について説明する。図５の（Ａ）に示すように、矩形状の絶縁性基板１１（本実施形態では、長辺の長さ：短辺の長さ＝２：１であり、具体的数値例としては、０．６ｍｍ×０．３ｍｍ、あるいは、１．０ｍｍ×０．５ｍｍ）の上には、コイルパターン１２がフォトリソグラフィ法にて形成されている。コイルパターン１２（例えば、電極幅は１５〜３０μｍの範囲、電極間隔は１５〜２５μｍの範囲）は、基板１１の右側短辺の近傍に短辺に対して平行に配設されているパターン部分１２ｃ，１２ｄの電極幅Ｗ１が、他のパターン部分の電極幅Ｗ０と比較して太く設定されている。本実施形態では、電極幅Ｗ１が例えば２５μｍ、電極幅Ｗ０が例えば１５μｍである。また、パターン部分１２ｃと１２ｄの電極間隔Ｇ１も、他のパターン部分の電極間隔Ｇ０と比較して広く設定されている。コイルパターン１６も同様に設計されている。本実施形態では、電極間隔Ｇ１が例えば２５μｍ、電極間隔Ｇ０が例えば１５μｍである。
【００２３】
そして、このインダクタ部品２１のインダクタンスを所望のインダクタンス値に近づけるために下げなければならない場合には、図５の（Ｂ）に示すように、コイルパターン１２のパターン部分１２ｃ，１２ｄの電極幅をコイルパターン１２の内側に太くしてＷ２（＞Ｗ１）に設定し、インダクタンス値を調整する。ただし、電極間隔Ｇ１は変えない。電極幅Ｗ２は、他のパターン部分の電極幅Ｗ０の１．５〜２．５倍にすることが好ましい。１．５倍より小さいと、インダクタンスが僅かしか変化せず、インダクタンス値の実効ある調整ができないからである。一方、２．５倍を越えると、長辺の長さ：短辺の長さ＝２：１のサイズ比を有する絶縁性基板１１では、コイルパターン１２の長辺方向の内径が短辺方向の内径より狭くなり、コイルパターン１２の内径に余裕をもたせる本発明の効果が得られなくなるからである。
【００２４】
また、インダクタ部品２１のインダクタンスを下げなければならない場合には、図５の（Ｃ）に示すように、コイルパターン１２のパターン部分１２ｃ，１２ｄの電極間隔をコイルパターン１２の内側に広くしてＧ２（＞Ｇ１）に設定し、インダクタンス値を調整してもよい。ただし、電極幅Ｗ１は変えない。電極間隔Ｇ２は、他のパターン部分の電極間隔Ｇ０の１．５〜２．５倍にすることが好ましい。
【００２５】
なお、図５の（Ｂ），（Ｃ）では、基板１１の右側短辺の近傍に平行して配設されているパターン部分１２ｃ，１２ｄの電極幅や電極間隔のみを変更しているが、これらの変更だけではインダクタンス値調整が十分できない場合には、基板１１の左側短辺の近傍に短辺に対して平行に配設されているパターン部分１２ｅ，１２ｆの電極幅や電極間隔も太くしたり、広くしたりして調整する。これでもまだインダクタンス値調整が十分でない場合には、コイルパターン１６の同様のパターン部分の電極幅や電極間隔を太くしたり、広くしたりしてさらに調整する。
【００２６】
このように、コイルパターン１２において、基板１１の短辺の近傍に短辺に対して平行に配設されているパターン部分１２ｃ〜１２ｆのみの電極幅や電極間隔をコイルパターン１２の内側に太くしたり、広くしたりしているため、限られた部品サイズ内でのインダクタンス値の微調整が可能である。すなわち、層間接続用ビアパッド１２ａ，１６ａを形成する領域を確保しながらインダクタンス値を調整することができる。また、コイルパターン１２の内径も、スペースの狭い短辺方向の内径は、インダクタンス値調整の前後で変化しないので、Ｑ特性劣化を最小限に抑えることができる。さらに、パターン部分１２ｃ〜１２ｆの電極幅や電極間隔が太くなったり、広くなったりしているため、コイルパターン１２の微細加工条件が緩くなり、製造コストを低減できる。また、コイルパターン１２の左右いずれか一方の片側のみのパターン部分１２ｃ，１２ｄ又はパターン部分１２ｅ，１２ｆの電極幅（又は電極間隔）を変えた場合、インダクタ部品２１の方向性判別が容易になる。
【００２７】
逆に、インダクタ部品２１のインダクタンスを上げなければならない場合には、図６の（Ｂ）に示すように、コイルパターン１２のパターン部分１２ｃ，１２ｄの電極幅を外側に細くしてＷ３（＜Ｗ１）に設定し、インダクタンス値を調整する。ただし、電極間隔Ｇ１は変えない。あるいは、図６の（Ｃ）に示すように、コイルパターン１２のパターン部分１２ｃ，１２ｄの電極間隔を狭くしてＧ３（＜Ｇ１）に設定し、インダクタンス値を調整する。ただし、電極幅Ｗ１は変えない。これらだけでは、インダクタンス値調整が十分できない場合には、基板１１の左側短辺の近傍に短辺に対して平行に配設されているパターン部分１２ｅ，１２ｆの電極幅や電極間隔も細くしたり、狭くしたりして調整する。これでもまだインダクタンス値調整が十分でない場合には、コイルパターン１６の同様のパターン部分の電極幅や電極間隔を細くしたり、狭くしたりしてさらに調整する。
【００２８】
また、インダクタ部品２１のインダクタンスを上げなければならない場合には、図７の（Ｂ）に示すように、基板１１の上側長辺の近傍に長辺に対して平行に配設されているパターン部分１２ｇ，１２ｈの電極幅を外側に細くしてＷ４（＜Ｗ０）に設定し、インダクタンス値を調整してもよい。ただし、電極間隔Ｇ０は変えない。電極幅Ｗ４は、電極幅Ｗ０の２／５〜２／３倍にすることが好ましい。
【００２９】
また、インダクタ部品２１のインダクタンスを上げなければならない場合には、図７の（Ｃ）に示すように、コイルパターン１２のパターン部分１２ｇ，１２ｈの電極間隔を狭くしてＧ４（＜Ｇ０）に設定し、インダクタンス値を調整してもよい。ただし、電極幅Ｗ０は変えない。電極間隔Ｇ４は、電極間隔Ｇ０の２／５〜２／３倍にすることが好ましい。
【００３０】
なお、図７の（Ｂ），（Ｃ）では、基板１１の上側長辺の近傍に平行に配設されているパターン部分１２ｇ，１２ｈの電極幅や電極間隔のみを変更しているが、これらの変更だけではインダクタンス値調整が十分できない場合には、基板１１の下側長辺の近傍に長辺に対して平行に配設されているパターン部分１２ｉ，１２ｊの電極幅や電極間隔も細くしたり、狭くしたりして調整する。これでもまだインダクタンス値調整が十分でない場合には、基板１１の短辺の近傍に配設されているパターン１２ｃ〜１２ｆの電極幅や電極間隔を細くしたり、狭くしたり、さらには、コイルパターン１６の同様のパターン部分の電極幅や電極間隔を細くしたり、狭くしたりして調整する。
【００３１】
このように、コイルパターン１２において、基板１１の長辺の近傍に長辺に対して平行に配設されているパターン部分１２ｈ〜１２ｊの電極幅や電極間隔をコイルパターン１２の外側に細くしたり、狭くしたりするだけで、インダクタンス値の微調整を容易にすることができる。また、コイルパターン１２の内径に関して、スペースの広い長辺方向の内径はインダクタンス値調整の前後で変化せず、スペースの狭い短辺方向の内径はパターン部分１２ｈ〜１２ｊの電極幅などを狭くする分だけ広げることができるので、Ｑ特性も劣化しない。
【００３２】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
【００３３】
前記実施形態は個産の場合を例にして説明しているが、量産する場合には、複数のインダクタを備えたマザー基板（ウエハ）の状態で製造し、最終工程でダイシング、スクライブブレイク、レーザ等の工法により製品サイズ毎に切り出す方法が効果的である。
【００３４】
さらに、インダクタ部品は、回路パターンが形成されているプリント基板上に直接にコイルパターンを形成することによって構成されたものであってもよい。また、コイルパターンの形状は任意であって、前記実施形態の渦巻形状の他に、蛇行形状等であってもよい。
【００３５】
また、前記実施形態のインダクタ部品は、コイルパターンが２層のものであるが、必要に応じて１層にしたり、３層以上にしたりしてもよいことは言うまでもない。２層以上の多層構造にすると、コイルパターンの線路長を長くすることができ、より一層の高インダクタンスを得ることができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、限られた部品サイズ内でのインダクタンス値の微調整が可能となるとともに、Ｑ特性劣化を最小限に抑えることができる。
【００３７】
また、コイルパターンをフォトリソグラフィ法によって形成しているので、スクリーン印刷法と比較してパターン厚みやパターン幅をばらつきが少なくかつ正確に再現することができ、精度の高いインダクタンス値調整を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るインダクタ部品の一実施形態を示す斜視図。
【図２】図１に続く製造手順を示す斜視図。
【図３】図２に続く製造手順を示す斜視図。
【図４】図３に続く製造手順を示す斜視図。
【図５】本発明に係るインダクタンス値調整方法の一例を説明するための平面図。
【図６】本発明に係るインダクタンス値調整方法の別の例を説明するための平面図。
【図７】本発明に係るインダクタンス値調整方法のさらに別の例を説明するための平面図。
【図８】従来のインダクタンス値調整方法を説明するための平面図。
【符号の説明】
１１…絶縁性基板
１２，１６…コイルパターン
Ｇ０，Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４…電極間隔
Ｗ０，Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４…電極幅
【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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