JP2005210010A - コイル基板及びその製造方法並びに表面実装型コイル素子 - Google Patents

Abstract

【課題】 インダクタンスが高く、低抵抗のコイル導体を有し、少ない工程数で作製可能なコイル基板及びその製造方法並びに表面実装型コイル素子を提供する。
【解決手段】 外側脚部を有するフェライトコア５と中央脚部を有するフェライトコア２とを外側脚部で突き合わせてなるコア構造体１と、中央部にスルーホール（透孔１２）を有する絶縁樹脂フィルム１１の両面にスパイラル状コイル導体２０を形成し、スルーホール部を介して前記両面のスパイラル状コイル導体２０を相互に接続したコイル基板１０と、前記コイル導体に接続する外部電極とを備えている。コイル導体２０はスパイラル状の導体部間の隙間が２０μｍ以下となっている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、民生用機器、産業用機器等の電気製品に幅広く利用されるコイル基板及びその製造方法並びに表面実装型コイル素子に係り、更に詳しくは、プリント基板回路技術、半導体回路配線技術を利用し少ない工程数でかつ低コストで作製でき、特に高温環境が要求される大電力電源装置に用いられる１０ｋＨｚから３０ＭＨｚの周波数範囲で使用するのに適したコイル基板及びその製造方法並びに表面実装型コイル素子に関する。

従来、この種の表面実装型コイル素子は、民生用機器、産業用機器等の電気製品に幅広く利用される。中でも小型携帯機器は機能の充実化にともない、各々のデバイスを駆動させるために単一の電源から複数の電圧を得る必要があり、このような電源用途等にも表面実装型コイル素子が使用されている。それらの小型携帯機器等に使用する場合の要求としては、電気的絶縁性や信頼性、超小型化、低コスト化が重視され、そのためにプリント基板回路技術、半導体回路技術を応用した平面コイル構造が提案されている。

例えば、下記特許文献１乃至特許文献６等が挙げられる。

特開平７−１４２２５４号公報 絶縁基板上にプリント配線技術によりコイルパターンを設けると共に、このコイルパターンに電気めっきによる電気めっき層を設け、コイルパターンの導体補強を行うことにより、簡単な工程で必要な厚さを持つコイルパターンが得られるようにする。

特開平１１−２６２３９号公報 磁性層の熱膨張率を特定範囲の値とし、且つ比抵抗を特定値以上とすることにより、磁性層を印刷法もしくはグリーンシート法で積層した後、焼結して形成することを可能とする。

特開平９−１５３４０６号公報 平面コイルを構成する厚膜導体の上部表面部の幅よりも厚膜導体の基部の幅を小さくすることにより、設計上及びプロセス効率上の制限を受けずにコイルの小型化を可能にする。

特開平１１−２０４３６１号公報 細幅で厚さの大きいハイアスペクト導体パターンを狭い間隔で複数並列的に設けたデバイスを容易に製造する方法を提供する。

特開２００２−３５３０５６号公報 コア材料でなる基板の一面上に機械研磨を施し、基板の一面上に、凸部を間隔を隔てて形成することにより、コア材料の種類によらず、コア集合体を容易に得られるようにする。

特開２００２−２０３７３２号公報 コア集合体に設けた複数の凸部に、夫々コイルを組み合わせてコイル集合体を構成した後、個々のコイル装置に分離することにより、小型のコイル装置を量産可能にしてコスト低減を図る。

これらの技術により構成されたコイルは、絶縁性基板上にプリント基板回路技術、半導体回路技術の応用によってコイルパターンを形成したものであり、特に小型化においては従来の巻き線型構造と比較し、電気的特性や製品寸法のばらつきが少ない、大量生産による低コスト化を図れる等の利点がある。

ところで、コイル素子のさらなる小型、薄型化を図るためには、コイル導体の高集積化（高密度化）が必要であるが、従来のコイル構造では高集積化に限界があり、コイル導体間の隙間を２０μｍ以下に狭ピッチ化するのが困難であった。例えば、特許文献４の従来例では次記のような問題点がある。

すなわち、はじめに下地導体層（シード層）のパターンを形成し、その後、エッチングによりレジスト及び下地導体層を除去し断面形状がきのこ型のパターンを形成するが、導体部の隙間のアスペクト比にかかわらずその幅が２０μｍ以下になるとレジスト及び下地導体層の除去が困難になる。また、下地導体層のエッチングにおいてはパターン細り及びパターン根元部が細るために直流抵抗の増加、密着性低下によるベース基板からのパターン剥離といった問題が生じる。

また、コイル導体に大きな電流が流れる電源等の用途では、フェライト等の磁気コアにギャップを設けるが、ギャップが高精度でばらつきが無いことが要求される。

本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、その第１の目的は、前記課題を解決し、インダクタンスが高く、低抵抗のコイル導体を有し、少ない工程数で作製可能なコイル基板及びその製造方法並びに表面実装型コイル素子を提供することにある。

本発明の第２の目的は、小型、高精度で低コストで作製できる磁気コアの組み合わせからなり、高精度のギャップを内側に有しかつ外側が閉磁路構造のコア構造体を備え、高インダクタンスでばらつきが少なく、低抵抗の表面実装型コイル素子を提供することにある。

本発明の第３の目的は、自己発熱等による８５℃以上の高温環境が要求される大電力電源装置、電気自動車、ハイブリッド自動車等のモーター、エンジン、受電及び給電装置用の回路に用いられる低抵抗の表面実装型コイル素子を提供することにある。

本発明のその他の目的や新規な特徴は後述の実施の形態において明らかにする。

上記目的を達成するために、本願請求項１の発明に係るコイル基板は、絶縁樹脂フィルムの両面にコイル導体を形成した構成であって、
前記絶縁樹脂フィルムはスルーホールを有し、
前記コイル導体はめっき層からなり、前記スルーホールの周囲の前記絶縁樹脂フィルム表裏面にスパイラル状に形成され、
前記絶縁樹脂フィルム両面のコイル導体が前記スルーホールを介して相互に接続されていて、かつ前記コイル導体の導出端電極部と前記スルーホール部を除く、スパイラル状の導体部間の隙間が２０μｍ以下であることを特徴としている。

本願請求項２の発明に係るコイル基板は、請求項１において、前記コイル導体は、前記スパイラル状の導体部の高さと幅の比が０.２〜５であり、かつ直流抵抗が０．０１〜１０オームであることを特徴としている。

本願請求項３の発明に係るコイル基板は、請求項１又は２において、前記絶縁樹脂フィルムは、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド、又はアラミドであることを特徴としている。

本願請求項４の発明に係るコイル基板の製造方法は、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド、又はアラミド絶縁樹脂を金属平板上に印刷又は塗布して絶縁樹脂フィルムとし、加熱硬化させる第一の工程と、
パンチング加工によりスルーホールを形成する第二の工程と、
前記絶縁樹脂フィルムの両面の前記スルーホール周囲にスパイラル状のコイル導体をめっき法で形成する第三の工程とを有することを特徴としている。

本願請求項５の発明に係るコイル基板の製造方法は、感光性ポリイミド絶縁樹脂を金属平板上に印刷又は塗布し、加熱し仮硬化させる第一の工程と、
フォトリソグラフィ法によりスルーホールを形成する第二の工程と、
加熱本硬化させて絶縁樹脂フィルムを形成する第三の工程と、
前記絶縁樹脂フィルムの両面の前記スルーホール周囲にスパイラル状のコイル導体をめっき法で形成する第四の工程とを有することを特徴としている。

本願請求項６の発明に係るコイル基板の製造方法は、スルーホールパターンを形成した金型にポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド、又はアラミド絶縁樹脂を流し込んで加熱硬化させて絶縁樹脂フィルムとする第一の工程と、
前記絶縁樹脂フィルムの両面のスルーホール周囲にスパイラル状のコイル導体をめっき法で形成する第二の工程とを有することを特徴としている。

本願請求項７の発明に係る表面実装型コイル素子は、外側脚部を有する第１の磁気コアと中央脚部を有する第２の磁気コアとを外側脚部で突き合わせてなるコア構造体と、
中央部にスルーホールを有する絶縁樹脂フィルムの両面にスパイラル状コイル導体を形成し、スルーホール部を介して前記両面のスパイラル状コイル導体を相互に接続したコイル基板と、
前記コイル導体に接続する外部電極とを備え、
前記コア構造体の中央脚部が前記スルーホールに入った状態で、前記コイル基板は前記コア構造体の内側に配置され、前記第１の磁気コアと前記第２の磁気コア中央脚部の間にギャップを有することを特徴としている。

本願請求項８の発明に係る表面実装型コイル素子は、中央脚部を有する第１の磁気コアと外側脚部を有する第２の磁気コアとを中央脚部で突き合わせてなるコア構造体と、
中央部にスルーホールを有する絶縁樹脂フィルムの両面にスパイラル状コイル導体を形成し、スルーホール部を介して前記両面のスパイラル状コイル導体を相互に接続したコイル基板と、
前記コイル導体に接続する外部電極とを備え、
前記コア構造体の中央脚部が前記スルーホールに入った状態で、前記コイル基板は前記コア構造体の内側に配置され、前記第１の磁気コアと第２の磁気コア外側脚部の間にギャップを有することを特徴としている。

本願請求項９の発明に係る表面実装型コイル素子は、請求項７又は８において、前記第１の磁気コアと第２の磁気コアのギャップが０．１〜１００μｍであることを特徴としている。

本願請求項１０の発明に係る表面実装型コイル素子は、請求項７，８又は９において、ガラス転移点ＴＧが１１０℃以上のエポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、又はフェノール系樹脂で前記第１及び第２の磁気コアが接着されたことを特徴としている。

本発明によれば、絶縁樹脂フィルム両面のコイル導体の導出端電極部と前記スルーホール部を除く、スパイラル状の導体部間の隙間が２０μｍ以下となるように狭ピッチ化したことで、単位面積あたりのターン数を増やすことができ、従ってコイル導体を前記絶縁樹脂フイルム上に高密度に形成することができる。更に、前記スパイラル状の導体部の高さと幅の比を０.２〜５とすることによりインダクタンスが高く、低抵抗のコイル導体を実現できる。

また、高精度に加工された磁気コアの組み合わせからなり、高精度のギャップを内側に有し、かつ、外側が閉磁路構造のコア構造体を備える構成とすれば、インダクタンスのバラツキを少なくした表面実装型コイル素子として好適である。

さらに、前記絶縁樹脂フィルム等を耐熱性のある材料により構成することで、自己発熱等も含む８５℃以上の高温環境でも使用できる表面実装型コイル素子として好適である。

以下、本発明を実施するための最良の形態として、コイル基板及びその製造方法並びに表面実装型コイル素子の実施の形態を図面に従って説明する。

図１乃至図３は本発明に係るコイル基板及びその製造方法並びに表面実装型コイル素子の実施の形態を示し、図４は実施の形態において使用するコア構造体、図５は絶縁樹脂フィルムを用いたコイル基板、図６はコイル基板において形成するコイル導体の製造工程を示す。

これらの図において、表面実装型コイル素子は、コア構造体１と、その内部に配設されたコイル基板１０と、コイル基板１０の両面に形成されたコイル導体２０の導出端が接続される外部端子電極４０とを備えている。図３のように、外部端子電極４０はコア構造体１の両端部に断面コの字状にそれぞれ形成されている。

図４のように、前記コア構造体１は磁気コアとしてのＴ型フェライトコア２とコの字型フェライトコア５とからなっている。Ｔ型フェライトコア２は平板部３の中央部に中央脚部（角柱凸部）４が形成されたものであり、コの字型フェライトコア５は平板部６の両端部に外側脚部７を形成したものであり、Ｔ型フェライトコア２の平板部３にコの字型フェライトコア５の外側脚部７の先端面を突き合わせることで実質的に閉磁路となった外殻部（平板部３，６及び外側脚部７）が構成されるとともに、外殻部の内側に中央脚部４が配されることになる。

ここで、外側脚部７よりも中央脚部４を僅かに短く形成しておくことで、中央脚部４の先端面と平板部６との間に微小ギャップ８を形成することができる。このギャップ８はコイル基板１０のコイル導体２０に流れる電流でフェライトコア２，５が磁気飽和するのを防止するためであり、コア構造体１の外形寸法が超小型（一辺が数ｍｍ以下の直方体状）であるため、ギャップ８は好ましくは０．１〜１００μｍ、最も好ましくは０．１〜５０μｍに設定される。なお、ギャップ８を０．１μｍ未満とすることは、コア加工精度上困難であり、また１００μｍを超えるとギャップ過大となりコイルのインダクタンスが減少するきらいがある。

前記Ｔ型フェライトコア２及びコの字型フェライトコア５の形成は、所定厚みのフェライト基板をダイヤモンドホイール砥石等の砥石を用いた高精度スライサーで研削加工し、中央脚部４や外側脚部７を残して不要部分の肉厚を薄く研削することにより行う。

前記フェライトコア２，５を作製するためのフェライト基板は、少なくとも酸化鉄及び酸化ニッケルを含む主成分と、酸化ビスマス、酸化バナジウム、酸化リン及び酸化ホウ素の１種又は２種以上からなる添加物と、酸化シリコンからなる第１副成分と、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化バリウム及び酸化ストロンチウムの１種又は２種以上からなる第２副成分とを含有するものであって、主成分に対する比率は、添加物が０．５〜１５重量％、第１副成分及び第２副成分がそれぞれ０．１〜１０．０重量％である。以下に好ましい主成分の組成（重量％）の１例を示す。
Ｆｅ_２Ｏ_３：６６％
ＣｕＯ ：３％
ＺｎＯ ：２０％
ＮｉＯ ：１１％

前記コイル基板１０は、中央部に透孔（スルーホール）１２を有する絶縁樹脂フィルム１１の表裏面にスパイラル状のコイル導体２０を形成したものであり、透孔１２の周縁部に形成された表裏コンタクト部１５（例えばコンタクトホール）を介して前記絶縁樹脂フィルム１１表裏面のコイル導体２０（図５で裏面側のコイル導体の周回方向は表側と同じ）が相互に接続されている。表側、裏側のコイル導体２０は、絶縁樹脂フィルム１１の一方及び他方の端部の導出端電極部２１にそれぞれ接続している。

前記絶縁樹脂フィルム１１は、自己発熱等による８５℃以上の高温環境が要求される大電力電源装置、電気自動車、ハイブリッド自動車等のモーター、エンジン、受電及び給電装置用の回路に用いられる場合、耐熱性樹脂であり、とくにガラス転移点ＴＧが約２００℃以上のポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド、アラミド樹脂が好ましい。

これらの耐熱性絶縁樹脂で透孔１２を有する絶縁樹脂フィルム１１を作製する方法として以下の３通りの方法がある。

(1) ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド、又はアラミド絶縁樹脂を、アルミニウム、ステンレス等の金属平板上に４μｍ厚程度に印刷（スキージによる印刷等）又は塗布して耐熱性絶縁樹脂フィルム１１として硬化（２００℃で１時間、加熱乾燥硬化）させる第一の工程の後、パンチング加工（メカパンチング等）により透孔（スルーホール）１２を形成する第二の工程を行う方法。

(2) 耐熱性を有する感光性ポリイミド絶縁樹脂を、アルミニウム、ステンレス等の金属平板上に４μｍ厚程度に印刷（スキージによる印刷等）又は塗布してフィルム状に仮硬化（８０℃で３０分間加熱）させる第一の工程の後、フォトリソグラフィー法による露光、現像により透孔１２を形成する第二の工程を行い、その後本硬化（１５０℃、２０分間及び２５０℃、１０分間の２段階の加熱乾燥硬化）させて絶縁樹脂フィルム１１を形成する第三の工程を行う方法。

(3) 透孔パターン（スルーホールパターン）を形成した金型（スタンパー）に耐熱性のポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド、又はアラミド絶縁樹脂を４μｍ厚程度となるように流し込んで絶縁樹脂フィルム１１としてプレス成形し、加熱硬化（２００℃で１時間）させて絶縁樹脂フィルムとし、前記金型から透孔１２が形成された絶縁樹脂フィルム１１を剥離し（取り出し）、バリ取り加工｛ブラスト法又はデスミア（化学処理）｝する方法。

上記のようにして得られた絶縁樹脂フィルム１１を用いて、コイル導体２０は図６の手順で作製される。まず、図６（Ａ）のように絶縁樹脂フィルム１１の表裏面に下地導体層（シード層）３０を無電解めっきにて形成し、その上に、フォトレジスト３１を電着成膜し、フォトリソグラフィー法でコイル導体の形成パターンに対応した選択めっき用マスクレジストを形成する。そして、フォトレジスト３１をめっきマスクとして下地導体層３０が露出する部分に選択的に電気（電解）めっき法によりコイル導体用電気めっき層３２を電着形成させる。但し、図６（Ａ）の工程ではコイル導体用電気めっき層３２の厚みはまだ小さい。

次に、図６（Ｂ）のように前記めっきマスクとしてのフォトレジスト３１を取り除いた上で、コイル導体用電気めっき層３２が形成されている部分以外の下地導体層３０をエッチングして除去する。

その後、図６（Ｃ）のように、選択めっきマスク無しで電気めっき法によりコイル導体用電気めっき層３２を電着により更に成長形成させる。これにより、電気めっき層３２からなる十分な肉厚の導体部が得られ、隣り合う導体部間の隙間Ｇが２０μｍ以下（より好ましくは１５μｍ以下）になるまで高密度に電気めっき層３２を成長形成させることができる。

コイル導体用電気めっき層３２の形成完了によりコイル導体２０を絶縁樹脂フィルム１１の両面に形成し終えた後、図６（Ｄ）のように、保護樹脂層（ソルダーレジスト）３３を絶縁樹脂フィルム１１の表裏面に印刷し、保護樹脂層３３でコイル導体２０を被覆して保護することでコイル基板１０が完成する。

このコイル基板１０は、コイル導体用電気めっき層３２の隣り合う導体部間の隙間Ｇが２０μｍ以下（より好ましくは１５μｍ以下）になるまで、高密度に電気めっき層３２を成長形成させたコイル導体２０を両面に有するものであり、またコイル導体２０のアスペクト比（導体部の高さ／幅）も０．２〜５程度に高く設定可能であるため、直流抵抗を０．０１〜１０オーム程度にまで低下させることができ、コイル導体２０の電流が大きい電源用のコイル素子への適用が可能である。なお、直流抵抗を０．０１オーム未満に設定することは小型コイル素子では実現困難であり、１０オームを超えるとコイル導体２０の電流による発熱が問題になる。また、アスペクト比が０．２未満ではコイル導体２０の直流抵抗が大きくなり、アスペクト比が５を超えると電気めっき時間の増大、コイル導体２０の形状のばらつき増加等の問題が発生するため、好ましくない。

上記のようにコイル基板１０を作製した後、図１のようにコイル基板１０側の透孔１２にＴ型フェライトコア２の中央脚部４が入った状態として、コイル基板１０をＴ型フェライトコア２とコの字型フェライトコア５の内側に配置し、接着剤３５でＴ型フェライトコア２とコの字型フェライトコア５とを突き合わせ状態にてコア構造体１として接着一体化する。前記接着剤３５としては、ガラス転移点ＴＧが１１０℃以上のエポキシ系樹脂、アクリル系樹脂又はフェノール系樹脂が好ましい。

その後、図２のコイル基板１０の導出端電極部２１の露出部分を含むコア構造体１の両端部をコの字状に囲むように一対の外部端子電極４０を図３のように形成する。外部端子電極４０の作製は、Ｃｒ，Ｃｕ導体層をマスクスパッタで順次形成後、バレルめっきによりＣｕ，Ｎｉ，Ｓｎの順に電気めっき層を形成することで行う。これにより、前記導出端電極部２１に接続した（換言すればコイル導体２０に接続した）外部端子電極４０が得られる。

なお、図６の工程において、絶縁樹脂フィルムは薄型で充分な強度を有するものであることが好ましい。また、前記樹脂の誘電率は、浮遊容量の増大を回避するために７以下のものを選定する。

また、下地導体層３０の金属材料にＣｕを採用し、さらにコイル導体用電気めっき層３２の金属材料にもＣｕを採用するのが導電率、コストの点で好ましいが、ＡｇあるいはＮｉを採用することも可能である。

なお、外部端子電極４０は、Ａｇ又はＣｕ等の導体ペーストの塗布、硬化処理により形成してもよい。

また、両端部において閉じた外殻部と中央脚部とを有するコア構造体を、高精度スライサーによるフェライト基板の研削加工で作製する場合、量産上の低コスト化を図る上で、Ｔ字型フェライトコア２とコの字型フェライトコア５を組み合わせた実施の形態の閉磁路構造が最も望ましいが、このコア構造体は必ずしもこの閉磁路構造に限定されるものではない。

この実施の形態によれば、次の通りの効果を得ることができる。

（１）コイル基板１０のコイル導体２０は、電気めっきを用いて絶縁樹脂フィルム１１の両面にパターン形成しており、コイル導体２０を高密度に形成できるため（隣り合う導体部間の隙間Ｇを２０μｍ以下にできるため）、単位面積あたりのターン数を増やすことができ、コイル導体２０のインダクタンスを高くでき、また高アスペクト比とすることで直流抵抗を低減できる。この結果、優れた電気的信頼性の安価で高アスペクト比のコイル導体２０を形成することができる。

（２）コア構造体１のＴ型フェライトコア２とコの字型フェライトコア５は、所定厚みのフェライト基板をダイヤモンドホイール砥石等の砥石を用いた高精度スライサーで研削加工し、中央脚部４や外側脚部７を残して不要部分の肉厚を薄く研削することにより作製でき、これらのコアを組み合わせることで、高精度かつ製品間ばらつきの少ないギャップ８及び閉磁路構造を実現できる。

（３）小型、低背型の表面実装型コイル素子を、安価なプロセスにより、高精度な製品寸法で作製でき、コイル導体２０が低抵抗でありかつコア構造体１が高精度のギャップ８を有することから、１０ｋＨｚ〜２０ＭＨｚの電源用コイル素子（例えば、昇圧用コイル素子）として好適に利用できる。

（４）コイル基板１０に用いる絶縁樹脂フィルム１１として、ガラス転移点ＴＧが約２００℃以上のポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド、アラミド樹脂を使用するとともに、Ｔ型フェライトコア２とコの字型フェライトコア５を接着一体化する接着剤３５としてガラス転移点ＴＧが１１０℃以上のエポキシ系樹脂、アクリル系樹脂又はフェノール系樹脂を用いることで、高耐熱性のコイル基板１０及び表面実装型コイル素子を実現でき、自己発熱等による８５℃以上の高温環境が要求される大電力電源装置、電気自動車、ハイブリッド自動車等のモーター、エンジン、受電及び給電装置用の回路等の用途に好適に使用可能である。

以下、本発明に係るコイル基板及び表面実装型コイル素子を実施例１で詳述する。

コンタクトホール及び中央脚部貫通用の透孔が加工された厚みが６０μｍの耐熱性絶縁樹脂フィルムに対して、その上下面に厚さ０．１〜２μｍのＣｕ膜を無電解めっきして下地導体層とした。次に、感光性電着レジストを成膜しフォトリソグラフィーによりコイル導体となるスパイラルのパターンを耐熱性絶縁樹脂フィルムの両面に形成し、電流密度１５Ａ／ｄｍ^２以下において約２０分間の電気めっきを行い、高さ３５μｍ、幅３５μｍのＣｕ導体パターンを形成した。選択めっき用マスクレジストを剥離後、下地導体層をエッチングし所定の電流プロファイルで２回目の電気めっきを行い高さ７５μｍ、幅６５μｍのＣｕ導体パターンを形成した。この表面にＣｕの黒化処理を施し、その表面をソルダーインキレジストでコーティングし、スパイラルパターンのコイル導体が整列したウエハ（コイル基板の集合体）を作製した。更に、フェライト基板への組込みにおいて不要となる部分を高精度スライサーを用いてスリット状に切り取った。

次に、ダイヤモンドホイール砥石を用いて厚み０．７７ｍｍのフェライト基板に、一つにはＴ型フェライトコアとなる凸状パターンを、更にもう一つにはコの字型フェライトコアとなる凹状パターンを高精度スライサーによりそれぞれ形成した。

これらの加工されたスパイラルパターンのコイル導体を有するコイル基板の集合体及びＴ型及びコの字型のフェライトコアの集合体をガラス転移点ＴＧが１１０℃以上のエポキシ系の接着剤を用いて１５０℃雰囲気の中で加圧しながら接着をした。接着された基板のＴ型フェライトコア背板部分を高精度スライサーにより０．７７ｍｍの厚みまで平坦に研削した後、ダイサーによりチップ化を行い各々の素子を作製した。

その後、回路接続用のユーザー端子となる外部端子電極を形成するため、バレル研磨を行った後に、端子面のＣｕ（導出端電極部）をウェット処理とドライ処理の両方を利用して洗浄し、マスクスパッタ法によりＣｒ及びＣｕを連続的に成膜した。これにＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎのバレルめっきを施し製品サイズ縦３ｍｍ×横２．６ｍｍ×高さ０．８ｍｍの表面実装型コイル素子を作製することができた。

同様にして、製品サイズ縦４ｍｍ×横４ｍｍ×高さ１ｍｍの表面実装型コイル素子を作製することができた。

なお、上記実施の形態では、コア構造体１は中央脚部４側にギャップ８を設けたが、中央脚部を有する第１の磁気コア（フェライトコア等）と外側脚部を有する第２の磁気コア（フェライトコア等）とを中央脚部で突き合わせてなるコア構造体とし、かつ前記第１の磁気コアと第２の磁気コア外側脚部の間にギャップを有する構成としてもよい。

以上本発明の実施の形態及び実施例について説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者には自明であろう。

本発明に係るコイル基板及び表面実装型コイル素子の実施の形態であって、中央部を断面で示す外部端子電極形成前の斜視図である。 本発明の実施の形態であって、端部構造を示す外部端子電極形成前の斜視図である。 本発明の実施の形態であって、外部端子電極形成後の外観を示す斜視図である。 実施の形態で用いるコア構造体の分解斜視図である。 実施の形態で用いるコイル基板の平面図である。 前記コイル基板の製造工程図である。

符号の説明

１ コア構造体
２ Ｔ型フェライトコア
３，６ 平板部
４ 中央脚部
５ コの字型フェライトコア
７ 外側脚部
８ 微小ギャップ
１０ コイル基板
１１ 絶縁樹脂フィルム
１２ 透孔
１５ 表裏コンタクト部
２０ コイル導体
２１ 導出端電極部
３０ 下地導体層
３１ フォトレジスト
３２ 電気めっき層
３３ 保護樹脂層
３５ 接着剤
４０ 外部端子電極

Claims (10)

1. 絶縁樹脂フィルムの両面にコイル導体を形成したコイル基板であって、
   前記絶縁樹脂フィルムはスルーホールを有し、
   前記コイル導体はめっき層からなり、前記スルーホールの周囲の前記絶縁樹脂フィルム表裏面にスパイラル状に形成され、
   前記絶縁樹脂フィルム両面のコイル導体は前記スルーホールを介して相互に接続されていて、かつ前記コイル導体の導出端電極部と前記スルーホール部を除く、スパイラル状の導体部間の隙間が２０μｍ以下であることを特徴とするコイル基板。
2. 前記コイル導体は、前記スパイラル状の導体部の高さと幅の比が０.２〜５であり、かつ直流抵抗が０．０１〜１０オームである請求項１記載のコイル基板。
3. 前記絶縁樹脂フィルムは、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド、又はアラミドである請求項１又は２記載のコイル基板。
4. ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド、又はアラミド絶縁樹脂を金属平板上に印刷又は塗布して絶縁樹脂フィルムとし、加熱硬化させる第一の工程と、
   パンチング加工によりスルーホールを形成する第二の工程と、
   前記絶縁樹脂フィルムの両面の前記スルーホール周囲にスパイラル状のコイル導体をめっき法で形成する第三の工程とを有することを特徴とするコイル基板の製造方法。
5. 感光性ポリイミド絶縁樹脂を金属平板上に印刷又は塗布し、加熱し仮硬化させる第一の工程と、
   フォトリソグラフィ法によりスルーホールを形成する第二の工程と、
   加熱本硬化させて絶縁樹脂フィルムを形成する第三の工程と、
   前記絶縁樹脂フィルムの両面の前記スルーホール周囲にスパイラル状のコイル導体をめっき法で形成する第四の工程とを有することを特徴とするコイル基板の製造方法。
6. スルーホールパターンを形成した金型にポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド、又はアラミド絶縁樹脂を流し込んで加熱硬化させて絶縁樹脂フィルムとする第一の工程と、
   前記絶縁樹脂フィルムの両面のスルーホール周囲にスパイラル状のコイル導体をめっき法で形成する第二の工程とを有することを特徴とするコイル基板の製造方法。
7. 外側脚部を有する第１の磁気コアと中央脚部を有する第２の磁気コアとを外側脚部で突き合わせてなるコア構造体と、
   中央部にスルーホールを有する絶縁樹脂フィルムの両面にスパイラル状コイル導体を形成し、スルーホール部を介して前記両面のスパイラル状コイル導体を相互に接続したコイル基板と、
   前記コイル導体に接続する外部電極とを備え、
   前記コア構造体の中央脚部が前記スルーホールに入った状態で、前記コイル基板は前記コア構造体の内側に配置され、前記第１の磁気コアと前記第２の磁気コア中央脚部の間にギャップを有することを特徴とする表面実装型コイル素子。
8. 中央脚部を有する第１の磁気コアと外側脚部を有する第２の磁気コアとを中央脚部で突き合わせてなるコア構造体と、
   中央部にスルーホールを有する絶縁樹脂フィルムの両面にスパイラル状コイル導体を形成し、スルーホール部を介して前記両面のスパイラル状コイル導体を相互に接続したコイル基板と、
   前記コイル導体に接続する外部電極とを備え、
   前記コア構造体の中央脚部が前記スルーホールに入った状態で、前記コイル基板は前記コア構造体の内側に配置され、前記第１の磁気コアと第２の磁気コア外側脚部の間にギャップを有することを特徴とする表面実装型コイル素子。
9. 前記第１の磁気コアと第２の磁気コアのギャップが０．１〜１００μｍである請求項７又は８記載の表面実装型コイル素子。
10. ガラス転移点ＴＧが１１０℃以上のエポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、又はフェノール系樹脂で前記第１及び第２の磁気コアが接着されたことを特徴とする請求項７，８又は９記載の表面実装型コイル素子。

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