特開 2018-74136 インダクタ及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2018-74136(P2018-74136A)

(43)【公開日】2018年5月10日

(54)【発明の名称】インダクタ及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01F 17/00 20060101AFI20180406BHJP

   H01F 41/04 20060101ALI20180406BHJP

【ＦＩ】

   H01F17/00 D

   H01F41/04 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】28

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2017-117202(P2017-117202)

(22)【出願日】2017年6月14日

(31)【優先権主張番号】10-2016-0142292

(32)【優先日】2016年10月28日

(33)【優先権主張国】KR

(31)【優先権主張番号】10-2016-0154207

(32)【優先日】2016年11月18日

(33)【優先権主張国】KR

(71)【出願人】

【識別番号】594023722

【氏名又は名称】サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド．

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】龍華国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】キム、ス イェオル

(72)【発明者】

【氏名】ベ、ジョン セオク

(72)【発明者】

【氏名】ペン、セ ウン

【テーマコード（参考）】

5E062

5E070

【Ｆターム（参考）】

5E062DD04

5E070AA01

5E070AB01

5E070CB03

5E070CB13

5E070CB17

(57)【要約】

【課題】
本発明は、インダクタ及びその製造方法に関するものである。
【解決手段】
本発明の一実施形態によるインダクタは、複数のコイルパターンがビアを介して接続されて形成されたコイルを内部に配置した本体を含み、上記ビアは、第１導電層と、上記第１導電層上に形成された第２導電層と、を含み、下部よりも上部の断面積がさらに大きい形状を有するようにすることにより、コイルの層間接続面積を広くして、電気的特性及び接続信頼性を向上させることができる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のコイルパターンがビアを介して接続されて形成されたコイルを内部に配置した本体を含み、
前記ビアは、第１導電層と、前記第１導電層上に形成された第２導電層と、を含み、且つ下部よりも上部の断面積がさらに大きい形状を有する、インダクタ。

【請求項2】

前記ビアと前記コイルパターンの接触面積は、前記ビアの下部よりも上部でさらに大きい、請求項１に記載のインダクタ。

【請求項3】

前記本体の厚さ方向の断面において、前記ビアの側面傾きは４０°〜７０°の角度を有する、請求項１または請求項２に記載のインダクタ。

【請求項4】

前記本体の厚さ方向の断面において、一つの前記コイルパターンと厚さ方向に隣接するコイルパターンとの間の絶縁層の厚さは５〜１０μｍである、請求項１から請求項３の何れか一項に記載のインダクタ。

【請求項5】

前記本体の厚さ方向の断面において、前記ビアのうち第１導電層は扇形状を有する、請求項１から請求項４の何れか一項に記載のインダクタ。

【請求項6】

前記本体の厚さ方向の断面において、前記第１導電層及び第２導電層は扇形状を有する、請求項１から請求項５の何れか一項に記載のインダクタ。

【請求項7】

前記第２導電層は導電性粉末及び有機物を含む、請求項１から請求項６の何れか一項に記載のインダクタ。

【請求項8】

前記導電性粉末は、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、スズ（Ｓｎ）、及びビスマス（Ｂｉ）のうち少なくとも一つである、請求項７に記載のインダクタ。

【請求項9】

前記導電性粉末はサイズが異なる二つ以上の粉末を含む、請求項７に記載のインダクタ。

【請求項10】

前記有機物は、ポリマー及びフラックスのうち少なくとも一つである、請求項７から請求項９の何れか一項に記載のインダクタ。

【請求項11】

前記本体は絶縁材料からなる、請求項１から請求項１０の何れか一項に記載のインダクタ。

【請求項12】

前記絶縁材料は、感光性樹脂、エポキシ系、アクリル系、ポリイミド系、フェノール系、及びスルホン系のうち少なくとも一つである、請求項１１に記載のインダクタ。

【請求項13】

基板上にコイルパターンを形成する段階と、
前記基板上に前記コイルパターンを覆うように絶縁層を形成する段階と、
前記絶縁層に下部よりも上部の断面積がさらに大きい貫通孔を形成する段階と、
前記貫通孔の内部に第１導電層を形成し、且つ前記絶縁層の上部面を超えて第１導電層を形成する段階と、
前記第１導電層の上部に導電性ペーストを印刷して第２導電層を形成する段階と、
前記基板と、前記コイルパターン、前記第１導電層及び前記第２導電層が含まれる前記絶縁層とを分離する段階と、
前記分離された複数の絶縁層を積層して、コイルパターン、及び前記コイルパターンと接続された第１及び第２導電層を含むビアで構成されたコイルを含む本体を形成する段階と、を含む、インダクタの製造方法。

【請求項14】

前記ビアと前記コイルパターンの接触面積は、前記ビアの下部よりも上部でさらに大きい、請求項１３に記載のインダクタの製造方法。

【請求項15】

前記本体の厚さ方向の断面において、前記ビアの側面傾きは４０°〜７０°の角度を有する、請求項１３または請求項１４に記載のインダクタの製造方法。

【請求項16】

前記本体の厚さ方向の断面において、一つの前記コイルパターンと厚さ方向に隣接するコイルパターンとの間の絶縁層の厚さは５〜１０μｍである、請求項１３から請求項１５の何れか一項に記載のインダクタの製造方法。

【請求項17】

前記本体の厚さ方向の断面において、前記ビアのうち第１導電層は扇形状を有する、請求項１３から請求項１６の何れか一項に記載のインダクタの製造方法。

【請求項18】

前記本体の厚さ方向の断面において、前記第１導電層及び第２導電層は扇形状を有する、請求項１３から請求項１７の何れか一項に記載のインダクタの製造方法。

【請求項19】

異なる平面上に配置された第１及び第２コイルパターンと、
前記第１及び第２コイルパターンの間に配置され、且つ前記第１及び第２コイルパターンを電気的に接続する導電性ビアと、を含み、
前記導電性ビアの前記第１コイルパターンとの接触面積は、前記第２コイルパターンとの接触面積よりも大きい、インダクタ本体。

【請求項20】

前記導電性ビアの第１及び第２導電層の間の界面は円弧状である、請求項１９に記載のインダクタ本体。

【請求項21】

前記導電性ビアは、前記導電性ビアの前記第１コイルパターンとの接触面と前記第２コイルパターンとの接触面の間でテーパー状を有する、請求項１９または請求項２０に記載のインダクタ本体。

【請求項22】

前記導電性ビアの側面は、前記導電性ビアと接触する第２コイルパターンの面と直交しない、請求項１９から請求項２１の何れか一項に記載のインダクタ本体。

【請求項23】

前記導電性ビアの側面傾きは、前記導電性ビアと接触する第２コイルパターンの面に対して４０°〜７０°の角度を有する、請求項２２に記載のインダクタ本体。

【請求項24】

前記導電性ビアは、第１及び第２コイルパターンの間で５〜１０μｍの距離で貫通する、請求項１９から請求項２３の何れか一項に記載のインダクタ本体。

【請求項25】

前記導電性ビアは、第１導電層、及び前記第１導電層上に形成された第２導電層を含む、請求項１９から請求項２４の何れか一項に記載のインダクタ本体。

【請求項26】

前記第１導電層及び第２導電層は互いに異なる組成を有する、請求項２５に記載のインダクタ本体。

【請求項27】

前記第１導電層は金属で形成され、第２導電層は導電性粉末及び有機物を含んで形成される、請求項２６に記載のインダクタ本体。

【請求項28】

絶縁材料で形成される本体と、
前記本体内に配置され、且つ第１及び第２コイルパターン、及び前記第１及び第２コイルパターンを接続する導電性ビアを含むコイルと、
前記本体の外側に配置され、且つ前記コイルのそれぞれの両端と接続された第１及び第２外部電極と、を含み、
前記導電性ビアは、第１コイルパターンと接する第１導電層、及び前記第１導電層の円弧面上に配置され、且つ第２コイルパターンと接する第２導電層を含み、
前記第１導電層及び前記第２導電層は互いに異なる組成を有し、
前記第１導電層及び前記第２導電層は、第１コイルパターンと接する第１導電層の小さい断面積と第２コイルパターンと接する第２導電層の大きい断面積の間で次第に拡大するテーパー状を有する、インダクタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、インダクタ及びその製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

一般の積層インダクタは、導体パターンが形成された複数の絶縁層を積層した構造を有し、上記導体パターンは、各絶縁層に形成された導電性ビアを介して順に接続されて積層方向に沿って重なりながら螺旋構造を有するコイルを成す。また、上記コイルの両端は、積層体の外部面に引き出されて、外部端子と接続された構造を有する。

【0003】

インダクタは、主に回路基板に実装されるＳＭＤ型（ｓｕｒｆａｃｅ ｍｏｕｎｔ ｄｅｖｉｃｅ ｔｙｐｅ）である。特に、高周波インダクタの場合は、１００ＭＨｚ以上の高周波で用いられるもので、最近の通信市場で使用量が増えている。高周波インダクタにおいて最も重要な特徴は、チップインダクタの効率を示す品質係数Ｑ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｆａｃｔｏｒ）特性を確保することである。このとき、Ｑ＝ｗＬ／Ｒで示され、Ｑ値とは、与えられた周波数帯域におけるインダクタンス（Ｌ）と抵抗（Ｒ）の割合を意味する。

【0004】

インダクタは、特定の規格容量（インダクタンス、ｉｎｄｕｃｔａｎｃｅ；Ｌ）に合わせて製品を製造するため、同一の容量で高いＱ特性を実現する必要がある。同一の容量でＱ特性を高めるためには、抵抗（Ｒ）を下げる必要がある。また、抵抗（Ｒ）を下げるためには、コイルパターンの厚さを増加させなければならない。

【0005】

ところで、抵抗は、コイル導体の長さ及び断面積に応じて変わる。抵抗は、導線が長ければ長いほど大きくなり、導線の断面積が大きければ大きいほど小さくなる。

【0006】

インダクタの抵抗を下げるためにはコイルの断面積を増加させる必要がある。積層型インダクタの製造方法では、各コイルを接続するためのビアを形成し、ビアの内部に金属を充填する方式を用いて層間接続を成している。

【0007】

従来は、この金属バンプの断面形状がビアの形状に従う長方形を有していたが、各層を接続する際の接続面積に制限があるため、各層のアライメントが合わず、接続性が悪くなるという問題点があった。

【0008】

これにより、上記問題を解決することができるインダクタの構造を開発する必要がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２００１−２１７５５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

本発明は、インダクタ及びその製造方法に関するものである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明で提案する様々な解決手段の一つは、複数のコイルパターンがビアを介して接続されて形成されたコイルを内部に配置した本体を含み、上記ビアは、第１導電層と、上記第１導電層上に形成された第２導電層と、を含み、且つ下部よりも上部の断面積がさらに大きい形状を有するインダクタを提供する。

【発明の効果】

【0012】

本発明の一実施形態によるインダクタは、第１及び第２導電層を含むビアを、下部よりも上部の断面積がさらに大きい形状を有するようにすることにより、コイルの層間接続面積を広くして、電気的特性及び接続信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施形態によるインダクタの概略的な斜視図である。

【図2】図１のＩ−Ｉ'の方向に沿った切断面を概略的に示したもので、本発明の一実施形態によるインダクタの概略的な断面図である。

【図3】図１のＩＩ−ＩＩ'の方向に沿った切断面を概略的に示したもので、本発明の一実施形態によるインダクタの概略的な側面断面図である。

【図4】図３のＡ領域の拡大図であって、ビアの側面の傾き角度を測定するための概略図である。

【図5】図３のＡ領域の拡大図であって、ビアの側面の傾き角度を測定するための概略図である。

【図6a】本発明の一実施形態によるインダクタの製造方法を説明するための概略的な工程断面図である。

【図6b】本発明の一実施形態によるインダクタの製造方法を説明するための概略的な工程断面図である。

【図6c】本発明の一実施形態によるインダクタの製造方法を説明するための概略的な工程断面図である。

【図6d】本発明の一実施形態によるインダクタの製造方法を説明するための概略的な工程断面図である。

【図6e】本発明の一実施形態によるインダクタの製造方法を説明するための概略的な工程断面図である。

【図6f】本発明の一実施形態によるインダクタの製造方法を説明するための概略的な工程断面図である。

【図6g】本発明の一実施形態によるインダクタの製造方法を説明するための概略的な工程断面図である。

【図7】本発明の一実施形態によるインダクタにおいて、第１及び第２導電層を含むビアを示す断面写真である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下では、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。しかし、本発明の実施形態は様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲は以下で説明する実施形態に限定されない。また、本発明の実施形態は、当該技術分野で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面における要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために拡大縮小表示（または強調表示や簡略化表示）がされることがあり、図面上の同一の符号で示される要素は同一の要素である。

【0015】

以下、本発明によるインダクタ１００について説明する。

【0016】

図１は本発明の一実施形態によるインダクタの概略的な斜視図であり、図２は本発明の一実施形態によるインダクタの概略的な断面図であり、図３は本発明の一実施形態によるインダクタの概略的な側面断面図である。

【0017】

図１〜図３を参照すると、本発明の一実施形態によるインダクタ１００は、複数のコイルパターンがビア１３０を介して接続されて形成されたコイル１２０を内部に配置した本体１１０を含み、ビア１３０は、第１導電層と、上記第１導電層上に形成された第２導電層と、を含み、第２導電層は、導電性粉末及び有機物を含む。

【0018】

上記本体１１０は、図示していないが、第１主面及び第２主面、並びに上記第１主面と第２主面を接続する側面を含むことができる。上記側面は、絶縁層が積層される方向と直交する方向の面であることができる。

【0019】

従来のインダクタは、コイルパターンが形成された複数のセラミック層を積層及び焼成して本体を形成していた。しかし、この場合、コイルパターンが形成されている部分とコイルが形成されていない部分との間の段差が原因でクラックまたは層間剥離が発生するという問題点があった。

【0020】

本発明の一実施形態によるインダクタ１００は、上記本体１１０を絶縁材料で構成することができる。上記本体を絶縁材料で構成すると、コイルパターンによる段差が発生しないため、クラックなどの不良を防止することができる。また、セラミック材料を用いた従来のインダクタに比べて低い誘電率を有することができることから、寄生容量（ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）を減少させることができるため、インダクタのＱ特性を確保することができる。

【0021】

上記本体１１０は、絶縁層を積層して形成することができる。

【0022】

上記絶縁材料は、感光性樹脂、エポキシ系、アクリル系、ポリイミド系、フェノール系、及びスルホン系のうち少なくとも一つであることができる。

【0023】

上記絶縁層１１１は、積層及び硬化後の境界がほとんど確認できないほど一体化していることができる。このような本体の形状、寸法、及び絶縁層の積層数は本発明の実施形態に示したものに限定されるものではない。

【0024】

上記本体１１０は内部にコイルを含む。

【0025】

上記コイル１２０は、銀（Ａｇ）または銅（Ｃｕ）を含む材料、またはこれらの合金を含んでもよいが、これに限定されるものではない。

【0026】

上記コイル１２０の端部は、上記本体の両側面に引き出されて、外部電極と電気的に接続されることができる。

【0027】

上記コイル１２０は、複数のコイルパターンがビア１３０を介して順に接続されて積層方向に沿って重なりながら螺旋構造を有することができる。

【0028】

上記ビア１３０は、各絶縁層１１１の間で互いに離れるように配置することができる。

【0029】

このとき、本体１１０の上部面及び下部面のうち少なくとも一つに、本体１１０内のコイルを保護するためのカバー層（図示せず）を形成することができる。

【0030】

上記カバー層は、上記絶縁層と同一の材料からなるペーストを一定の厚さで印刷して形成することができる。

【0031】

一般に、積層型インダクタの製造方法では、各コイルを接続するためのビアを形成し、ビアの内部に金属を充填する方式を用いて層間接続を成している。

【0032】

従来は、この金属バンプの断面形状がビアの形状に従う長方形を有していたが、各層を接続する際の接続面積に制限があるため、各層のアライメントが合わず、接続性が悪くなるという問題点があった。

【0033】

図３を参照すると、本発明の一実施形態によるインダクタ１００は、上記ビア１３０が、第１導電層１３０ａと、上記第１導電層１３０ａ上に形成された第２導電層１３０ｂと、を含み、且つ下部よりも上部の断面積がさらに大きい形状を有する。

【0034】

上記ビア１３０において、下部よりも上部の断面積がさらに大きい形状を有するとは、下部に配置されたコイルパターンと接するビアの下部から上部に上がるほど上記ビア１３０の断面がより広くなることを意味する。

【0035】

より具体的には、本体を平行な面に切断したとき、上記ビア１３０における下部及び上部のそれぞれの断面積が互いに異なり、上部の断面積が下部の断面積よりも大きな形状を有する。

【0036】

これにより、コイルの層間接続面積を広くすることで、電気的特性及び接続信頼性を向上させることができる。

【0037】

本発明の一実施形態によると、上記ビア１３０は、下部に配置されたコイルパターンと上部に配置されたコイルパターンを接続して、コイル１２０を形成する。ここで、上記ビア１３０と、上記下部及び上部に配置されたコイルパターンと、が接触する面積は、上記ビア１３０において下部よりも上部でさらに大きい。

【0038】

すなわち、上記ビア１３０において、下部に配置されたコイルパターンと接するビアの下部から上部に上がるほど上記ビア１３０の断面が広くなり、上部に配置されたコイルパターンと接するビアの上部で最大の断面積を有するようになる。

【0039】

上記第１導電層１３０ａは、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、及びスズ（Ｓｎ）のうち少なくとも一つからなることができ、これに限定されるものではないが、銅（Ｃｕ）であることができる。

【0040】

上記第２導電層１３０ｂは、導電性粉末及び有機物を含み、上記導電性粉末は、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、スズ（Ｓｎ）、及びビスマス（Ｂｉ）のうち少なくとも一つまたはこれらの合金であることができる。

【0041】

上記導電性粉末は、サイズが異なる二つ以上の粉末を含むことができる。例えば、上記導電性粉末は、これに限定されるものではないが、３μｍのスズ（Ｓｎ）またはビスマス（Ｂｉ）と、１μｍの銀（Ａｇ）と、を含む形態であってもよい。

【0042】

上記有機物は、ポリマー（ｐｏｌｙｍｅｒ）及びフラックス（ｆｌｕｘ）のうち少なくとも一つであることができる。上記有機物は、これに限定されるものではないが、例えば、エポキシ、アクリレート、及びフェノール系樹脂のうちから選択された一つであることができる。

【0043】

本発明の一実施形態によると、上記ビア１３０の断面形状は、上記ビア１３０の断面においてビアの下部よりも上部の断面積がさらに大きい形状を有していれば特に制限されず、例えば、逆台形や扇形などであってもよい。

【0044】

上記本体１１０の幅−厚さ方向の断面において、上記ビア１３０のうち第１導電層１３０ａは扇状を有することができる。

【0045】

上記本体１１０の製造工程上において、貫通孔の内部に第１導電層１３０ａを形成し、且つ絶縁層の上部面を超えて第１導電層１３０ａを形成することにより、このような構造を実現することができる。より詳細な説明は後述する。

【0046】

上記本体１１０の幅−厚さ方向の断面において、上記第１導電層１３０ａ及び第２導電層１３０ｂは扇形状を有することができる。

【0047】

すなわち、上記ビア１３０の断面は、下部よりも上部の断面積がさらに大きい扇形状を有することができる。このとき、第１導電層１３０ａ及び第２導電層１３０ｂがともに上部面が円弧状である扇形状を有することができる。

【0048】

一方、上記本体１１０の両側面に外部電極１１５ａ、１１５ｂを配置する。

【0049】

上記外部電極１１５ａ、１１５ｂは、電気導電性に優れた材料を用いて形成することができ、例えば、銀（Ａｇ）または銅（Ｃｕ）のような導電性材料、またはこれらの合金を含んで形成することができるが、本発明はこれに限定されるものではない。

【0050】

また、このように形成された外部電極１１５ａ、１１５ｂの表面に、必要に応じて、ニッケル（Ｎｉ）またはスズ（Ｓｎ）をめっき処理してめっき層を形成することができる。

【0051】

図４及び図５は、図３のＡ領域の拡大図であって、ビアの側面の傾き角度を測定するための概略図である。

【0052】

図４及び図５には、下部よりも上部の断面積がさらに大きい形状を有する本発明の一実施形態によるビア１３０のうちその断面形状が扇形状である場合が示されている。

【0053】

上記断面形状が扇形状であるビア１３０は、一定のテーパー（Ｔａｐｅｒ）を有し、点線で示される部分の逆台形状における側面の傾きθが、床面と一定の角度を維持することができるように調節することで、各コイルを接合する際に広い断面積を確保することができる。

【0054】

本発明の一実施形態によると、上部開口部のサイズよりも大きい円弧を確保するために、上記ビア１３０の側面の傾きθは４０°〜７０°の角度を有することができる。

【0055】

より好ましくは、上記ビア１３０の側面の傾きθは５０°〜６０°の角度を有することができる。

【0056】

以下、上記ビア１３０の側面の傾きθを測定して求める方法について具体的に説明する。

【0057】

上記ビア１３０の側面の傾きθは、図４に示すように、上記ビア１３０の上部開口部のサイズ（Ｔｏｐ Ｏｐｅｎ Ｓｉｚｅ）ＴＯ、下部開口部のサイズ（Ｂｏｔｔｏｍ Ｏｐｅｎ Ｓｉｚｅ）ＢＯ、及び絶縁材の厚さＴを測定した後、計算して得ることができる。

【0058】

より具体的には、上記ビア１３０の側面の傾きθは、下記数式によって測定した上部開口部のサイズ（Ｔｏｐ Ｏｐｅｎ Ｓｉｚｅ）ＴＯ、下部開口部のサイズ（Ｂｏｔｔｏｍ Ｏｐｅｎ Ｓｉｚｅ）ＢＯ、及び絶縁材の厚さＴの値を通じて計算することができる。

【0059】

【数1】

【0060】

【数2】

【0061】

図５は、扇形状のビア１３０の各部分の距離を実測して、上記ビアをより詳細に分析するための概略図であり、具体的には、上記扇形状のビアの下部開放部の両頂点からそれぞれ伸びる仮想の延長線が交わる地点までをつなげて扇形を完成して示す概略図である。

【0062】

ここで、ｒとは上記一定のテーパー（Ｔａｐｅｒ）を有するビアの側面距離のことであり、Ｒとは上記上部開口部から上記仮想の延長線同士が交わる地点までの側面距離のことであり、Ｘとは上記上部開口部から上記仮想の延長線と接する地点までの垂直距離のことである。

【0063】

下記表１は、各部分の実測値、上記数式１及び２を通じて計算された上記ビア１３０の側面傾きθ、テーパー（Ｔａｐｅｒ）、及び円弧の各値を示している。

【0064】

【表1】

【0065】

上記表１を参照すると、最も下部に示された数値は各項目の上記データ全体の平均値を示し、絶縁層の厚さが小さくなるほど円弧の大きさが上部開口部のサイズよりも広くなることが分かる。

【0066】

上記表１のデータに基づくと、下部よりも上部の断面積がさらに大きい形状を有するビアにおいて、一定のレベル以上の円弧を有し、且つコイルの層間接続面積が広くなるようにしながらも、コイルの層間接続時の信号の干渉を最小限に抑えることができる絶縁層の厚さを決定することができるようになる。

【0067】

本発明の一実施形態によると、コイルの層間接続面積を広くするとともに、コイルの層間接続時の信号の干渉を最小限に抑えることができる絶縁層の厚さは５〜１０μｍであることができる。

【0068】

本発明の一実施形態では、コイルの層間接続面積を広くするとともに、コイルの層間接続時の信号の干渉を最小限に抑えることができる絶縁層の厚さを７μｍに設定した。

【0069】

上記絶縁層の厚さが１０μｍを超えると、ビアの高さが原因でビアの内部へのめっき液の供給が円滑に行われず未めっき不良が発生する可能性がある。

【0070】

一方、上記絶縁層の厚さが５μｍ未満の場合には、コイルの層間間隔が狭くなって、電気信号の干渉が発生するおそれがある。

【0071】

下記表２はビアの形状によるコイルの層間接続面積を比較したものである。

【0072】

下記表２において、比較例は断面形状が四角形である従来のビアの形状を示す場合であり、実施例１はビアの断面形状が逆台形である本発明の第１実施形態を示す場合であり、実施例２はビアの断面形状が扇形である本発明の第２実施形態を示す場合である。

【0073】

【表2】

【0074】

上記表２を参照すると、断面形状が四角形である従来のビアの形状を示す比較例に比べて、実施例１及び２は、コイルの層間接続面積がそれぞれ１７８％及び１９０％に増加することが分かる。

【0075】

以下、本発明によるインダクタの製造方法について詳細に説明する。

【0076】

本発明の一実施形態によるインダクタの製造方法は、基板上にコイルパターンを形成する段階と、上記基板上に上記コイルパターンを覆うように絶縁層を形成する段階と、上記絶縁層に下部よりも上部の断面積がさらに大きい貫通孔を形成する段階と、上記貫通孔の内部に第１導電層を形成し、且つ上記絶縁層の上部面を超えて第１導電層を形成する段階と、上記第１導電層の上部に導電性ペーストを印刷して第２導電層を形成する段階と、上記基板と、上記コイルパターン、上記第１及び第２導電層が含まれる上記絶縁層とを分離する段階と、上記分離された複数の絶縁層を積層して、コイルパターン、及び上記コイルパターンと接続された第１及び第２導電層を含むビアで構成されたコイルを含む本体を形成する段階と、を含む。

【0077】

上記絶縁層は、感光性樹脂、エポキシ系、アクリル系、ポリイミド系、フェノール系、及びスルホン系のうち少なくとも一つからなることができる。

【0078】

上記絶縁層が上記感光性樹脂からなる場合、上記貫通孔は、フォトレジスト法で形成することができる。また、上記絶縁層がエポキシ系、アクリル系、ポリイミド系、フェノール系、及びスルホン系のうち少なくとも一つからなる場合、上記貫通孔は、レーザードリルを用いて形成することができる。

【0079】

上記貫通孔に導電性ペーストを印刷またはめっきしてビアを形成する。本発明の一実施形態による貫通孔の形状は、例えば、逆台形状であってもよい。

【0080】

上記第１導電層１３０ａは、めっき法で形成することができ、導電性金属からなることができる。上記導電性金属は、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、及びスズ（Ｓｎ）のうち少なくとも一つであることができ、これに限定されないが、銅（Ｃｕ）であることができる。

【0081】

上記第２導電層１３０ｂは、導電性粉末及び有機物を含む導電性ペーストを印刷して形成することができる。

【0082】

上記導電性ペーストは、熱硬化型ペースト及び２３０℃以下で焼結可能な低温焼結型ペーストのうち一つであってもよい。

【0083】

上記導電性ペーストは、導電性粉末及び有機物を含むことができる。

【0084】

上記導電性粉末は、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、スズ（Ｓｎ）、及びビスマス（Ｂｉ）のうち少なくとも一つであることができ、サイズが異なる二つ以上の粉末を含むこともできる。例えば、上記導電性粉末は、これに限定されるものではないが、３μｍのスズ（Ｓｎ）またはビスマス（Ｂｉ）と、１μｍの銀（Ａｇ）と、を含む形態であってもよい。

【0085】

上記有機物は、ポリマー及びフラックスのうち少なくとも一つであることができる。上記有機物は、これに限定されるものではないが、例えば、エポキシ、アクリレート、及びフェノール系樹脂のうち選択された一つであることができる。

【0086】

図６ａ〜図６ｇは、本発明の一実施形態によるインダクタの製造方法を説明するための概略的な工程断面図であり、ビアの形成工程について具体的に示したものである。

【0087】

図６ａを参照すると、基板上にコイルパターンを形成する。

【0088】

上記基板は、銅張積層板（ｃｏｐｐｅｒ ｃｌａｄ ｌａｍｉｎａｔｅ；ＣＣＬ）であってもよい。上記銅張積層板は、基材の片面または両面に銅箔を施したプリント配線板用の積層板であり、上記基材は、フェノール樹脂、エポキシ樹脂などであることができる。

【0089】

上記コイルパターンは、上記銅張積層板に露光及び現像工程を行って形成することができる。

【0090】

上記コイルパターンは、銀（Ａｇ）または銅（Ｃｕ）を含む材料、またはこれらの合金を含むことができ、これに限定されるものではないが、銅（Ｃｕ）であることができる。

【0091】

図６ｂ及び図６ｃを参照すると、上記基板上に上記コイルパターンを覆うように絶縁層１１１を形成し、上記絶縁層１１１に貫通孔１３５を形成する。

【0092】

上記絶縁層１１１は、感光性樹脂であってもよい。上記絶縁層１１１が感光性樹脂であれば、上記貫通孔１３５は、フォトレジスト（ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ；ＰＲ）工程で形成することができる。

【0093】

上記貫通孔１３５は、上記絶縁層１１１を貫通して上記コイルパターンに接するように形成する。

【0094】

上記貫通孔１３５の断面は、上記絶縁層がネガ型（ｎｅｇａｔｉｖｅ ｔｙｐｅ）フォトレジストである場合は台形状を有することができ、上記絶縁層がポジ型（ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｔｙｐｅ）フォトレジストである場合は上面の長さが下面の長さよりも大きい逆台形状を有することができる。

【0095】

本発明の一実施形態によると、上記貫通孔１３５の断面は、上記絶縁層１１１がポジ型（ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｔｙｐｅ）フォトレジストである場合で、上面の長さが下面の長さよりも大きい逆台形状を有することができる。

【0096】

図６ｄを参照すると、上記貫通孔１３５の内部に第１導電層１３０ａを形成する。

【0097】

上記第１導電層１３０ａは、電気めっき法で形成し、これに限定されないが、銅（Ｃｕ）であることができる。

【0098】

上記第１導電層１３０ａは、上記絶縁層１１１の厚さのレベルまで銅（Ｃｕ）めっきを行い、且つ絶縁層１１１の上面を超えて扇形状を有するように形成する。

【0099】

図６ｅを参照すると、上記第１導電層１３０ａの銅（Ｃｕ）めっき層の厚さ偏差を補完するために、その上部に小さい荷重でも容易に変形するスズ（Ｓｎ）を電気めっき法を用いて形成することで、第２導電層１３０ｂのスズ（Ｓｎ）めっき層を形成する。

【0100】

上記ビア１３０は、上記第１及び第２導電層１３０ａ、１３０ｂを含む。

【0101】

上記第２導電層１３０ｂは、電気めっき法で形成するが、これに限定されず、例えば、一定のパターンが形成された金属マスク（ｍｅｔａｌ ｍａｓｋ）上に導電性ペーストを塗布した後、スキージ（ｓｑｕｅｅｇｅｅ）を用いて、上記貫通孔の内部に導電性ペーストを充填して形成することもできる。

【0102】

上記第２導電層１３０ｂは、導電性粉末及び有機物を含むことができる。

【0103】

上記導電性粉末は、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、スズ（Ｓｎ）、及びビスマス（Ｂｉ）のうち少なくとも一つであることができ、サイズが異なる二つ以上の粉末を含むこともできる。

【0104】

上記有機物は、ポリマー（ｐｏｌｙｍｅｒ）及びフラックス（ｆｌｕｘ）のうち少なくとも一つであることができる。

【0105】

図６ｆ及び図６ｇを参照すると、上記基板と、上記コイルパターン、上記第１及び第２導電層１３０ａ、１３０ｂが含まれる上記絶縁層１１１とを分離し、分離された複数の絶縁層１１１を積層して本体１１０を形成する。

【0106】

上記基板は、エッチング方法を用いて除去することができる。

【0107】

上記分離された複数の絶縁層１１１を一括積層し、積層された複数の絶縁層１１１を高温圧着して本体１１０を形成する。

【0108】

上記本体１１０を形成する段階は、高い温度で焼結せず、上記絶縁層１１１及び上記第２導電層１３０ｂが硬化することができる温度で行うことができる。

【0109】

また、上記本体１１０は、上記絶縁層１１１を多層に積み上げて熱加圧により形成するため、層間の絶縁距離を均一に形成することができ、コイルの抵抗を下げることができる。これにより、インダクタのＱ特性を向上させることができる。

【0110】

また、上述のとおり、本発明の一実施形態によるインダクタは、第１及び第２導電層１３０ａ、１３０ｂを含むビア１３０を、下部よりも上部の断面積がさらに大きい形状を有するようにすることにより、コイルの層間接続面積を広くして、電気的特性及び接続信頼性を向上させることができる。

【0111】

その後、図示していないが、上記本体１１０の両側面に外部電極を形成する。

【0112】

上記外部電極は、上記本体を外部電極用ペーストにディッピング（ｄｉｐｐｉｎｇ）して形成することができる。

【0113】

上記外部電極用ペーストは、導電性粉末を含み、上記導電性粉末は、銀（Ａｇ）及び銅（Ｃｕ）のうち少なくとも一つを含む材料、またはこれらの合金を含むことができるが、これに限定されるものではない。

【0114】

図７は、本発明の一実施形態によるインダクタにおいて、第１及び第２導電層１３０ａ、１３０ｂを含むビア１３０を示す断面写真である。

【0115】

図７を参照すると、電気めっき法で絶縁層の厚さだけ第１導電層１３０ａの銅（Ｃｕ）層の高さを一致させ、上記第１導電層１３０ａの銅（Ｃｕ）層の上部を上の方に丸い形を有するように形成した後、その上にスズ（Ｓｎ）めっきを行って第２導電層１３０ｂを形成する。

【0116】

これにより、上記ビアは、銅（Ｃｕ）層である第１導電層１３０ａと、第１導電層１３０ａ上に形成されたスズ（Ｓｎ）層である第２導電層１３０ｂと、が結合された形状を有するようになる。

【0117】

また、小さい荷重でも、容易に変形しやすいスズ（Ｓｎ）金属を銅（Ｃｕ）層の上部に形成することにより、コイルの層間接合時の銅（Ｃｕ）層の厚さ偏差を最小化することができる。

【0118】

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の範囲はこれに限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想から外れない範囲内で多様な修正及び変形が可能であるということは、当技術分野の通常の知識を有するものには明らかである。

【符号の説明】

【0119】

１００ インダクタ
１１０ 本体
１１１ 絶縁層
１１５ａ、１１５ｂ 外部電極
１２０ コイル（コイルパターン）
１３０ ビア
１３０ａ 第１導電層
１３０ｂ 第２導電層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6a】

【図6b】

【図6c】

【図6d】

【図6e】

【図6f】

【図6g】

【図7】