(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-10-23
(45)【発行日】2023-10-31
(54)【発明の名称】コイル部品及びその製造方法
(51)【国際特許分類】
H01F 17/00 20060101AFI20231024BHJP
H01F 27/29 20060101ALI20231024BHJP
H01F 17/04 20060101ALI20231024BHJP
H01F 41/04 20060101ALI20231024BHJP
H01F 27/32 20060101ALI20231024BHJP
H01F 27/28 20060101ALI20231024BHJP
【ＦＩ】
H01F17/00 B
H01F27/29 P
H01F17/04 F
H01F41/04 C
H01F27/32 130
H01F27/28 104
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2019223191
(22)【出願日】2019-12-10
(65)【公開番号】P2021093450
(43)【公開日】2021-06-17
【審査請求日】2022-07-27
(73)【特許権者】
【識別番号】000003067
【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100115738
【弁理士】
【氏名又は名称】鷲頭 光宏
(74)【代理人】
【識別番号】100121681
【弁理士】
【氏名又は名称】緒方 和文
(72)【発明者】
【氏名】山谷 学
(72)【発明者】
【氏名】西川 朋永
(72)【発明者】
【氏名】藤井 直明
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 将典
(72)【発明者】
【氏名】竹内 拓也
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼橋 延也
【審査官】後藤 嘉宏
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１９－２０４８３５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１８６２４１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－２１９５７９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１９０８２８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－０５１０５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０６９５２３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｆ １７／００
Ｈ０１Ｆ ２７／２９
Ｈ０１Ｆ １７／０４
Ｈ０１Ｆ ４１／０４
Ｈ０１Ｆ ２７／３２
Ｈ０１Ｆ ２７／２８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１及び第２の絶縁層を含む複数の絶縁層と、前記第１の絶縁層上に設けられた最下層に位置する第１の導体層、並びに、前記第１の導体層を覆う前記第２の絶縁層上に設けられた第２の導体層を含む複数の導体層とが、交互に積層された構成を有するコイル部を備え、
前記コイル部は、前記第１の絶縁層上に設けられた第１の給電パターンを含み、
前記第１の導体層は、第１のコイルパターン、並びに、前記第１のコイルパターンの外周端に接続され、且つ、前記第１の給電パターンの一部と重なる第１の電極パターンを含み、
前記第２の導体層は、内周端が前記第１のコイルパターンの内周端に接続された第２のコイルパターンを含み、
前記第１の給電パターンは、前記第１の導体層よりも膜厚が薄く、
前記第１の給電パターンのうち前記第１の電極パターンに覆われる部分の幅は、前記第１の給電パターンのうち前記第１の電極パターンから露出する部分の幅よりも広いことを特徴とするコイル部品。
【請求項2】
前記第１の給電パターンのうち前記第１の電極パターンから露出する部分の幅は、前記第１のコイルパターンの幅よりも狭いことを特徴とする請求項１に記載のコイル部品。
【請求項3】
前記第２の導体層は、前記第１の電極パターンと重なり、且つ、前記第１の電極パターンに接続された第２の電極パターンをさらに含み、前記第１の電極パターンは前記第２の電極パターンよりも平面サイズが小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載のコイル部品。
【請求項4】
前記第１の電極パターンの露出面積は、前記第２の電極パターンの露出面積よりも小さいことを特徴とする請求項３に記載のコイル部品。
【請求項5】
前記第１の導体層は、前記第１のコイルパターンから見て前記第１の電極パターンとは反対側に配置された第３の電極パターンをさらに含み、前記第２の導体層は、前記第３の電極パターンと重なり、且つ、前記第３の電極パターンに接続された第４の電極パターンをさらに含み、
前記第３の電極パターンは前記第４の電極パターンよりも平面サイズが小さく、
前記第３の電極パターンの露出面積は、前記第４の電極パターンの露出面積よりも小さいことを特徴とする請求項４に記載のコイル部品。
【請求項6】
前記第１の絶縁層上に設けられ、一部が前記第３の電極パターンと重なり、且つ、前記第３の電極パターンよりも膜厚の薄い第２の給電パターンをさらに備えることを特徴とする請求項５に記載のコイル部品。
【請求項7】
前記コイル部を埋め込む磁性素体と、前記磁性素体に埋め込まれ、前記第１及び第２の電極パターンに接続された導体ポストと、をさらに備え、
前記磁性素体は、前記第１及び第２のコイルパターンの軸方向に対して垂直な底面と、前記軸方向と平行な側面を有し、
前記導体ポストは、前記磁性素体の前記底面及び側面から露出し、
前記第１及び第２の電極パターンは、前記磁性素体の前記側面から露出し、
前記第１の電極パターンの前記側面における露出幅は、前記導体ポストの前記側面における露出幅よりも狭いことを特徴とする請求項４乃至６のいずれか一項に記載のコイル部品。
【請求項8】
支持基板の表面に第１の絶縁層を形成する第１の工程と、
前記第１の絶縁層上に、第１の区間と、第２の区間と、前記第１の区間と前記第２の区間の間に位置する第３の区間と、を含む給電パターンを形成する第２の工程と、
前記第１の絶縁層上に、複数の導体層のうち最下層に位置する第１の導体層であって、第１のコイルパターン、前記第１のコイルパターンの外周端に接続され、且つ、前記給電パターンの前記第１の区間と重なる第１の電極パターン、並びに、面内で前記第１のコイルパターン及び前記第１の電極パターンのいずれにも接することなく、前記給電パターンの前記第２の区間と重なる第１の犠牲パターンを含む前記第１の導体層を電解メッキによって形成する第３の工程と、
前記第１の導体層を覆い、且つ、前記第１の犠牲パターンの少なくとも一部が露出するよう、前記第１の絶縁層上に第２の絶縁層を形成する第４の工程と、
前記第２の絶縁層上に、内周端が前記第１のコイルパターンの内周端に接続された第２のコイルパターン、並びに、面内で前記第２のコイルパターンに接することなく、前記第１の犠牲パターンと接する第２の犠牲パターンを含む第２の導体層を電解メッキによって形成する第５の工程と、
前記第１及び第２の犠牲パターンを除去する第６の工程と、を備え、
前記給電パターンは、前記第１の導体層よりも膜厚が薄く、
前記給電パターンの前記第１の区間の幅は、前記給電パターンの前記第３の区間の幅よりも広く、
前記第３及び第５の工程における電解メッキにおいては、前記給電パターンを介してそれぞれ前記第１及び第２のコイルパターンに給電を行うことを特徴とするコイル部品の製造方法。
【請求項9】
前記給電パターンの前記第３の区間の間の長さは、前記第１の電極パターンのうち前記給電パターンの前記第１の区間と接する部分と、前記第１の犠牲パターンのうち前記給電パターンの前記第２の区間と接する部分の間の直線距離よりも長いことを特徴とする請求項８に記載のコイル部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はコイル部品及びその製造方法に関し、特に、スパイラル状に巻回された複数のコイルパターンが積層された構造を有するコイル部品及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
スパイラル状に巻回された複数のコイルパターンが積層された構造を有するコイル部品としては、特許文献１に記載されたコイル部品が知られている。特許文献１に記載されたコイル部品は、１層目に位置する第１のコイルパターン及び第１の犠牲パターンを形成し、さらに、絶縁層を介して２層目に位置する第２のコイルパターン及び第２の犠牲パターンを形成した後、第１及び第２の犠牲パターンを除去することによって作製される。ここで、各導体パターンを電解メッキによって形成する場合、下地となる給電パターンに所定の電位を与えることによって、メッキ膜が成長する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１８－１６０６１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、コイルパターンのターン数が多くなると、外周端側から給電を行っても、内周端に近づくにつれて給電パターンの電位が低下し、その結果、内周端に近づくにつれてコイルパターンの膜厚が薄くなるという現象が生じる。これにより、コイルパターンの平坦性が低下するとともに、内周端に近づくにつれてコイルパターンの断面積が小さくなることから、抵抗値が増大するという問題があった。
【0005】
したがって、本発明は、スパイラル状に巻回された複数のコイルパターンが積層された構造を有するコイル部品及びその製造方法において、内周端に近づくにつれてコイルパターンの膜厚が薄くなるという現象を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明によるコイル部品は、第１の絶縁層と、第１の絶縁層上に設けられた給電パターンと、第１の絶縁層上に設けられ、第１のコイルパターン、並びに、第１のコイルパターンの外周端に接続され、且つ、給電パターンの一部と重なる第１の電極パターンを含む第１の導体層と、第１の導体層を覆うよう、第１の絶縁層上に設けられた第２の絶縁層と、第２の絶縁層上に設けられ、内周端が第１のコイルパターンの内周端に接続された第２のコイルパターンを含む第２の導体層とを備え、第１の給電パターンは、第１の導体層よりも膜厚が薄いことを特徴とする。
【0007】
本発明によれば、第１のコイルパターンの外周端に第１の給電パターンが設けられていることから、第２のコイルパターンを電解メッキによって形成する際、外周端側だけでなく、第１のコイルパターンを介して内周端側からも給電を行うことが可能となる。これにより、第２のコイルパターンの平坦性が向上するとともに、設計通りの抵抗値を得ることが可能となる。しかも、第１の給電パターンは、第１の導体層よりも膜厚が薄いことから、酸などのエッチング液を用いて犠牲パターンをエッチングする際、エッチング液が第１の電極パターンまで容易に到達しない。つまり、第１の給電パターンの一部がエッチングされずに残存した状態でエッチングを終了することができる。
【0008】
本発明において、第１の給電パターンのうち第１の電極パターンから露出する部分の幅は、第１のコイルパターンの幅よりも狭くても構わない。これによれば、酸などのエッチング液が第１の電極パターンによりいっそう到達しにくくなる。この場合、第１の給電パターンのうち第１の電極パターンに覆われる部分の幅は、第１の給電パターンのうち第１の電極パターンから露出する部分の幅よりも広くても構わない。これによれば、第１の電極パターンと第１の給電パターンの電気的接続をより確実とすることが可能となる。
【0009】
本発明において、第２の導体層は、第１の電極パターンと重なり、且つ、第１の電極パターンに接続された第２の電極パターンをさらに含み、第１の電極パターンは第２の電極パターンよりも平面サイズが小さくても構わない。これによれば、第１の給電パターンを配置する領域を十分に確保することが可能となる。
【0010】
この場合、第１の電極パターンの露出面積は、第２の電極パターンの露出面積よりも小さくても構わない。これによれば、第１の電極パターンの露出面積が小さいことから、ハンダを用いてマザーボードに実装した場合に、ハンダフィレットの過剰な広がりを防止することが可能となる。また、この場合、第１の導体層は、第１のコイルパターンから見て第１の電極パターンとは反対側に配置された第３の電極パターンをさらに含み、第２の導体層は、第３の電極パターンと重なり、且つ、第３の電極パターンに接続された第４の電極パターンをさらに含み、第３の電極パターンは第４の電極パターンよりも平面サイズが小さく、第３の電極パターンの露出面積は、第４の電極パターンの露出面積よりも小さくても構わない。これによれば、第３の電極パターンの露出面積が小さいことから、ハンダを用いてマザーボードに実装した場合に、ハンダフィレットの過剰な広がりを防止することが可能となる。さらに、この場合、第１の絶縁層上に設けられ、一部が第３の電極パターンと重なり、且つ、第３の電極パターンよりも膜厚の薄い第２の給電パターンをさらに備えていても構わない。これによれば、パターンの対称性が高められることから、製造プロセスにおける基板の反りを抑制することが可能となる。
【0011】
本発明によるコイル部品は、第１及び第２の絶縁層、並びに、第１及び第２の導体層を埋め込む磁性素体と、磁性素体に埋め込まれ、第１及び第２の導体パターンに接続された導体ポストとをさらに備え、磁性素体は、第１及び第２のコイルパターンの軸方向に対して垂直な底面と、軸方向と平行な側面を有し、導体ポストは磁性素体の底面及び側面から露出し、第１及び第２の電極パターンは磁性素体の側面から露出し、第１の電極パターンの側面における露出幅は、導体ポストの側面における露出幅よりも狭くても構わない。これによれば、磁性素体の底面とマザーボードが向かい合うようにハンダを用いてマザーボードに搭載することにより、磁性素体の底面及び側面にフィレットを形成することができるとともに、側面におけるフィレットの過剰な広がりを防止することが可能となる。
【0012】
本発明によるコイル部品の製造方法は、第１の絶縁層上に給電パターンを形成する第１の工程と、第１の絶縁層上に、第１のコイルパターン、第１のコイルパターンの外周端に接続され、且つ、給電パターンの第１の区間と重なる第１の電極パターン、並びに、面内で第１のコイルパターン及び第１の電極パターンのいずれにも接することなく、給電パターンの第２の区間と重なる第１の犠牲パターンを含む第１の導体層を電解メッキによって形成する第２の工程と、第１の導体層を覆い、且つ、第１の犠牲パターンの少なくとも一部が露出するよう、第１の絶縁層上に第２の絶縁層を形成する第３の工程と、第２の絶縁層上に、内周端が第１のコイルパターンの内周端に接続された第２のコイルパターン、並びに、面内で第２のコイルパターンに接することなく、第１の犠牲パターンと接する第２の犠牲パターンを含む第２の導体層を電解メッキによって形成する第４の工程と、第１及び第２の犠牲パターンを除去する第５の工程とを備え、給電パターンは第１の導体層よりも膜厚が薄く、第２及び第４の工程における電解メッキにおいては、給電パターンを介してそれぞれ第１及び第２のコイルパターンに給電を行うことを特徴とする。
【0013】
本発明によれば、第２のコイルパターンを電解メッキによって形成する際、外周端側だけでなく、第１のコイルパターンを介して内周端側からも給電されることから、第２のコイルパターンの平坦性が向上するとともに、設計通りの抵抗値を得ることが可能となる。しかも、第１の給電パターンは、第１の導体層よりも膜厚が薄いことから、酸などのエッチング液を用いて第１及び第２の犠牲パターンをエッチングする際、エッチング液が第１の電極パターンまで容易に到達することがない。
【0014】
本発明において、給電パターンの第１の区間と第２の区間の間の長さは、第１の電極パターンのうち給電パターンの第１の区間と接する部分と、第１の犠牲パターンのうち給電パターンの第２の区間と接する部分の間の直線距離よりも長くても構わない。これによれば、酸などのエッチング液を用いて第１及び第２の犠牲パターンをエッチングする際、エッチング液がより第１の電極パターンに到達しにくくなる。
【発明の効果】
【0015】
このように、本発明によれば、スパイラル状に巻回された複数のコイルパターンが積層された構造を有するコイル部品及びその製造方法において、内周端に近づくにつれてコイルパターンの膜厚が薄くなるという現象を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。
【0018】
【0019】
本実施形態によるコイル部品１は、電源回路用のインダクタとして用いることが好適な表面実装型のチップ部品であり、図１～図３に示すように、磁性素体Ｍと、磁性素体Ｍに埋め込まれたコイル部Ｃと、一対の導体ポストＢＰ１，ＢＰ２とを備える。コイル部Ｃの構成については後述するが、本実施形態においてはスパイラル状のコイルパターンを有する導体層が４層積層され、これによって１つのコイル導体が形成される。そして、コイル導体の一端が導体ポストＢＰ１に接続され、コイル導体の他端が導体ポストＢＰ２に接続される。
【0020】
磁性素体Ｍは、磁性粉を含有する樹脂からなる複合部材であり、コイル導体に電流を流すことによって生じる磁束の磁路を構成する。磁性粉としては、鉄（Ｆｅ）やパーマロイ系材料などの磁性金属や、フェライトなどの磁性酸化物を用いることができる。樹脂としては、液状又は粉体のエポキシ樹脂を用いることができる。
【0021】
図３に示すように、コイル部品１に含まれるコイル部Ｃは、絶縁層５１～５５と導体層１０，２０，３０，４０が交互に積層された構成を有している。導体層１０，２０，３０，４０はそれぞれスパイラル状のコイルパターンＣＰ１～ＣＰ４を有しており、コイルパターンＣＰ１～ＣＰ４の上面、下面及び側面は絶縁層５１～５５で覆われている。
【0022】
コイルパターンＣＰ１～ＣＰ４は、絶縁層５２～５４に形成されたスルーホールを介して互いに接続されることにより、コイル導体を構成している。導体層１０，２０，３０，４０及び導体ポストＢＰ１，ＢＰ２の材料としては、銅（Ｃｕ）を用いることが好ましい。コイルパターンＣＰ１～ＣＰ４の内径領域及び外側領域にも、磁性素体Ｍが埋め込まれている。絶縁層５１～５５のうち、少なくとも絶縁層５２～５４については非磁性材料が用いられる。絶縁層５１，５５については磁性材料を用いても構わない。
【0023】
導体層１０は、最下層に位置する導体層であるが、図３に示すように、実使用時においては上下反転してマザーボードなどに実装されるため、実使用時においては最上層に位置する。導体層１０には、スパイラル状に約４ターン巻回されたコイルパターンＣＰ１と、２つの電極パターン１１，１２が設けられている。コイルパターンＣＰ１及び電極パターン１１，２１の下面及び側面は絶縁層５１で覆われ、上面は絶縁層５２で覆われている。所定の断面においては、コイルパターンＣＰ１の外周端と電極パターン１１が接続されている。これに対し、電極パターン１２はコイルパターンＣＰ１とは独立して設けられている。
【0024】
導体層２０は、導体層１０の上面に絶縁層５２を介して形成された２層目の導体層である。導体層２０には、スパイラル状に約３．９ターン巻回されたコイルパターンＣＰ２と、２つの電極パターン２１，２２が設けられている。コイルパターンＣＰ２及び電極パターン２１，２２の下面及び側面は絶縁層５２で覆われ、上面は絶縁層５３で覆われている。コイルパターンＣＰ２の内周端は、絶縁層５２に形成されたスルーホールを介してコイルパターンＣＰ１の内周端に接続されている。電極パターン２１，２２は、いずれもコイルパターンＣＰ２とは独立して設けられており、絶縁層５２に形成されたスルーホールを介してそれぞれ電極パターン１１，１２に接続されている。
【0025】
導体層３０は、導体層２０の上面に絶縁層５３を介して形成された３層目の導体層である。導体層３０には、スパイラル状に約３．６ターン巻回されたコイルパターンＣＰ３と、２つの電極パターン３１，３２が設けられている。コイルパターンＣＰ３及び電極パターン３１，３１の下面及び側面は絶縁層５３で覆われ、上面は絶縁層５４で覆われている。コイルパターンＣＰ３の外周端は、絶縁層５３に形成されたスルーホールを介してコイルパターンＣＰ２の外周端に接続されている。電極パターン３１，３２は、いずれもコイルパターンＣＰ３とは独立して設けられており、絶縁層５３に形成されたスルーホールを介してそれぞれ電極パターン２１，２２に接続されている。
【0026】
導体層４０は、導体層３０の上面に絶縁層５４を介して形成された４層目の導体層である。導体層４０には、スパイラル状に約４ターン巻回されたコイルパターンＣＰ４と、２つの電極パターン４１，４２が設けられている。コイルパターンＣＰ４及び電極パターン４１，４２の下面及び側面は絶縁層５４で覆われ、上面は絶縁層５５で覆われている。コイルパターンＣＰ４の内周端は、絶縁層５４に形成されたスルーホールを介してコイルパターンＣＰ３の内周端に接続されている。所定の断面においては、コイルパターンＣＰ４の外周端と電極パターン４２が接続されている。これに対し、電極パターン４１はコイルパターンＣＰ４とは独立して設けられている。電極パターン４１，４２は、絶縁層５４に形成されたスルーホールを介してそれぞれ電極パターン３１，３２に接続されている。
【0027】
そして、導体ポストＢＰ１は、絶縁層５５に形成されたスルーホールを介して電極パターン４１に接続され、導体ポストＢＰ２は、絶縁層５５に形成されたスルーホールを介して電極パターン４２に接続される。これにより、コイルパターンＣＰ１～ＣＰ４によって１５．５ターンのコイル導体が形成され、その一端が導体ポストＢＰ１に接続され、他端が導体ポストＢＰ２に接続された構成となる。図３に示すように、導体ポストＢＰ１，ＢＰ２は、積層方向における高さがコイルパターンＣＰ１～ＣＰ４のそれぞれの高さよりも高い。
【0028】
本実施形態においては、電極パターン１１，２１，３１，４１及び導体ポストＢＰ１の側面は、磁性素体Ｍの一方のｙｚ側面に露出し、端子電極Ｅ１を構成する。また、電極パターン１２，２２，３２，４２及び導体ポストＢＰ２の側面は、磁性素体Ｍの他方のｙｚ側面に露出し、端子電極Ｅ２を構成する。ｙｚ側面とは、コイルパターンＣＰ１～ＣＰ４の軸方向と平行な面である。さらに、導体ポストＢＰ１，ＢＰ２は、磁性素体Ｍのｘｙ底面にも露出している。ｘｙ底面とは、コイルパターンＣＰ１～ＣＰ４の軸方向に対して垂直な面である。これにより、磁性素体Ｍのｘｙ底面とマザーボードが向かい合うよう、ハンダを用いてコイル部品１をマザーボードに搭載すると、磁性素体Ｍの底面及び側面にフィレットが形成される。尚、図３に示す例では、電極パターン１１，１２，２１，２２，３１，３２，４１，４２の側面が完全に露出し、導体ポストＢＰ１，ＢＰ２の底面及び側面が完全に露出しているが、本発明においてこの点は必須でなく、電極パターン１１，１２，２１，２２，３１，３２，４１，４２及び導体ポストＢＰ１，ＢＰ２の露出面に導電性ペーストなどを形成しても構わない。
【0029】
図４は、端子電極Ｅ１の形状を説明するためのｙｚ側面図である。
【0030】
図４に示すように、端子電極Ｅ１を構成する電極パターン２１，３１，４１のｙ方向における露出幅Ｗ２は、互いにほぼ同じである。また、導体ポストＢＰ１のｙ方向における露出幅Ｗ３は、Ｗ２よりもやや広いが、両者は同じであっても構わない。これに対し、電極パターン１１のｙ方向における露出幅Ｗ１は、露出幅Ｗ２よりも狭い。これにより、本実施形態によるコイル部品１をマザーボードに実装した場合に、端子電極Ｅ１の上部におけるハンダフィレットの過剰な広がりが抑えられる。また、磁性素体Ｍのｙｚ側面には、電極パターン１１と電極パターン２１を接続するビア導体６１、電極パターン２１と電極パターン３１を接続するビア導体６２、電極パターン３１と電極パターン４１を接続するビア導体６３、並びに、電極パターン４１と導体ポストＢＰ１を接続するビア導体６４も露出している。このうち、ビア導体６１については、端子電極Ｅ１のｙ方向における略中央部に配置されているのに対し、ビア導体６２～６４は、いずれもｙ方向における一方側又は他方側にオフセットして配置されている。具体的には、ビア導体６２，６４については＋ｙ方向（図４における左側）にオフセットして配置されており、ビア導体６３については－ｙ方向（図４における右側）にオフセットして配置されている。このように、ビア導体６２～６４のオフセット方向を交互とすることにより、ビア導体の形成位置における段差が緩和されるとともに、ハンダのフィレットが高さ方向（－ｚ方向）に上りにくくなることから、ハンダフィレットの過剰な広がりが抑えられる。
【0031】
図５は、導体層１０のパターン形状を説明するためのｘｙ平面図である。
【0032】
図５に示すように、導体層１０は、約４ターン巻回されたスパイラル状のコイルパターンＣＰ１と、コイルパターンＣＰ１の外周端に接続された電極パターン１１と、コイルパターンＣＰ１から見て電極パターン１１とは反対側に設けられた電極パターン１２を有している。そして、電極パターン１１，１２には、それぞれ給電パターンＦＰ１，ＦＰ２が接続されている。給電パターンＦＰ１，ＦＰ２は、絶縁層５１と導体層１０の間に位置する薄い導体からなる。図５に示す例では、給電パターンＦＰ１は電極パターン１１から＋ｙ方向に延在し、さらに－ｘ方向に折れ曲がる形状を有している。また、給電パターンＦＰ２は電極パターン１２から－ｙ方向に延在し、さらに＋ｘ方向に折れ曲がる形状を有している。給電パターンＦＰ１，ＦＰ２がこのような折れ曲がり形状を有している点は必須でないが、少なくとも、＋ｙ方向又は－ｙ方向に延在する部分が残存していることが好ましい。
【0033】
給電パターンＦＰ１は、平面視で電極パターン２１，３１，４１及び導体ポストＢＰ１と重なっており、電極パターン１１の幅Ｗ１と電極パターン２１，３１，４１及び導体ポストＢＰ１の幅Ｗ２，Ｗ３の差分に相当する領域に給電パターンＦＰ１が配置される。同様に、給電パターンＦＰ２は、平面視で電極パターン２２，３２，４２及び導体ポストＢＰ２と重なっており、電極パターン１２の幅Ｗ１と電極パターン２２，３２，４２及び導体ポストＢＰ２の幅Ｗ２，Ｗ３の差分に相当する領域に給電パターンＦＰ２が配置される。
【0034】
【0035】
図６に示すように、給電パターンＦＰ１と導体層１０はいずれも絶縁層５１の表面に形成されているが、給電パターンＦＰ１の方が下層に位置し、その膜厚は導体層１０よりもかなり薄い。これは、導体層１０が電解メッキによって形成された厚膜であるのに対し、給電パターンＦＰ１は例えば金属箔からなるためである。図６に示すように、給電パターンＦＰ１の一部は電極パターン１１と重なりを有しており、残りの部分は電極パターン１１と重なりを有していない。給電パターンＦＰ１は、電解メッキ工程においてコイルパターンＣＰ１～ＣＰ４に給電するために用いる導体パターンであり、製造後はコイル部品１の特性にほとんど寄与しないが、給電パターンＦＰ１が電極パターン１１と重ならない部分が残存している点は、後述する犠牲パターンの除去工程において用いるエッチング液が電極パターン１１を浸食していないことを意味する。これに対し、給電パターンＦＰ１が残存していない場合には、電極パターン１１がエッチング液によって浸食されているおそれがあるため、このような製品は例えば不良品として選別しても構わない。
【0036】
次に、本実施形態によるコイル部品１の製造方法について説明する。
【0037】
図７～図１７は、本実施形態によるコイル部品１の製造方法を説明するための工程図である。図７～図９に示す工程図はｘ方向に隣接する２個のコイル部品１に対応する平面を示し、図１０～図１７に示す工程図は１個のコイル部品１に対応する平面又は断面を示しているが、実際には、集合基板を用いて多数のコイル部品１を同時に作製することによって多数個取りすることができる。
【0038】
まず、図示しない支持基板の表面に絶縁層５１を形成した後、絶縁層５１をパターニングすることによって、開口部５１ａ，５１ｂを形成する（図７）。絶縁層５１の形成は、ラミネート法によって行うことができ、フォトリソグラフィー法によって絶縁層５１をパターニングすることによって開口部５１ａ，５１ｂを形成することができる。以降に形成する絶縁層５２～５５の形成方法も同様である。開口部５１ａはコイルパターンＣＰ１～ＣＰ４の外側領域と重なる位置に設けられ、開口部５１ｂはコイルパターンＣＰ１～ＣＰ４の内径領域と重なる位置に設けられる。また、絶縁層５１は、コイルパターンＣＰ１～ＣＰ４と重なる位置に設けられるだけでなく、ｘ方向に隣接する２つコイル部品を繋ぐ位置にも設けられる。
【0039】
絶縁層５１の表面のうち、ｘ方向に隣接する２つコイル部品を繋ぐ位置には、ミアンダ状の給電パターンＦＰが形成される（図８）。つまり、ミアンダ状の給電パターンＦＰは、２つコイル部品の境界を跨ぐように配置される。給電パターンＦＰの形成方法については特に限定されないが、樹脂層と銅箔の積層体をラミネートすることによって絶縁層５１を形成する場合、積層体に含まれる銅箔をパターニングすることによって形成することができる。この場合、樹脂層と銅箔の積層体をラミネートした後、まず銅箔をパターニングすることによって給電パターンＦＰを形成し、その後、絶縁層５１をパターニングすることによって開口部５１ａ，５１ｂを形成すれば良い。
【0040】
次に、支持基板及び絶縁層５１の表面に導体層１０を形成する（図９）。導体層１０は、スパッタリング法などの薄膜プロセスを用いて下地金属膜を形成し、これをフォトリソグラフィー法などを用いてパターニングした後、電解メッキ法を用いて所望の膜厚までメッキ成長させることにより形成する。以降に形成する導体層２０，３０，４０の形成方法も同様である。導体層１０は、コイルパターンＣＰ１、電極パターン１１，１２及び犠牲パターンＶＰ１１，Ｖ１２を含んでいる。犠牲パターンＶＰ１１，Ｖ１２は、面内で、コイルパターンＣＰ１及び電極パターン１１，１２のいずれにも接しない。コイルパターンＣＰ１は、外周端から内周端に向かって右回り（時計回り）に巻回されており、その外周端は、電極パターン１１に接続されている。電極パターン１２は、面内でコイルパターンＣＰ１には接続されていない。ここで、電極パターン１１，１２及び犠牲パターンＶＰ１１は、給電パターンＦＰと重なる位置に設けられる。これにより、電解メッキ工程におけるコイルパターンＣＰ１への給電は、犠牲パターンＶＰ１１、給電パターンＦＰ及び電極パターン１１を介して行うことができる。
【0041】
給電パターンＦＰの平面形状は図１８に示すとおりであり、犠牲パターンＶＰ１と重なる区間７１，７９と、ｙ方向に延在する区間７２，７４，７６，７８と、ｘ方向に延在する区間７３，７５，７７を含んでおり、区間７１から区間７９に亘って一筆書き可能なミアンダ形状を有している。そして、電極パターン１１は区間７４，７５の一部と重なる位置に設けられ、電極パターン１２は区間７５，７６の一部と重なる位置に設けられる。区間７５の幅は、区間７２～７４，７６～７８の幅よりも広く設計されており、これにより電極パターン１１，１２との確実な電気的接続が確保される。これに対し、区間７２～７４，７６～７８の幅が細く設計されているのは、後述する犠牲パターンの除去工程においてエッチング液が電極パターン１１，１２に到達するのを防止するためである。区間７２～７４，７６～７８の幅については、コイルパターンＣＰ１の幅よりも狭く設計することが好ましい。
【0042】
次に、導体層１０を覆うよう、絶縁層５１の表面に絶縁層５２を形成した後、絶縁層５２をパターニングすることによって、開口部５２ａ～５２ｅを形成する（図１０）。開口部５２ａはコイルパターンＣＰ１の外側領域と重なる位置に設けられ、開口部５２ｂはコイルパターンＣＰ１の内径領域と重なる位置に設けられる。また、開口部５２ｃは電極パターン１１と重なる位置に設けられ、開口部５２ｄは電極パターン１２と重なる位置に設けられる。さらに、開口部５２ｅは、コイルパターンＣＰ１の内周端と重なる位置に設けられる。
【0043】
次に、絶縁層５２の表面に導体層２０を形成する（図１１）。導体層２０は、コイルパターンＣＰ２、電極パターン２１，２２及び犠牲パターンＶＰ２１，Ｖ２２を含んでいる。犠牲パターンＶＰ２１，Ｖ２２は、面内で、コイルパターンＣＰ２及び電極パターン２１，２２のいずれにも接しない。コイルパターンＣＰ２は、内周端から外周端に向かって右回り（時計回り）に巻回されており、その内周端は、絶縁層５２に設けられた開口部５２ｅを介してコイルパターンＣＰ１の内周端に接続される。このため、電解メッキ工程におけるコイルパターンＣＰ２への給電は、外周端側だけでなく、給電パターンＦＰ、電極パターン１１及びコイルパターンＣＰ１を介して、内周端側からも給電することができる。また、犠牲パターンＶＰ２１，Ｖ２２は、それぞれ開口部５２ａ，５２ｂを介して犠牲パターンＶＰ１１，ＶＰ１２に接続され、電極パターン２１，２２は、それぞれ開口部５２ｃ，５２ｄを介して電極パターン１１，１２に接続される。
【0044】
次に、導体層２０を覆うよう、絶縁層５２の表面に絶縁層５３を形成した後、絶縁層５３をパターニングすることによって、開口部５３ａ～５３ｅを形成する（図１２）。開口部５３ａはコイルパターンＣＰ２の外側領域と重なる位置に設けられ、開口部５３ｂはコイルパターンＣＰ２の内径領域と重なる位置に設けられる。また、開口部５３ｃは電極パターン２１と重なる位置に設けられ、開口部５３ｄは電極パターン２２と重なる位置に設けられる。さらに、開口部５３ｅは、コイルパターンＣＰ２の外周端と重なる位置に設けられる。
【0045】
次に、絶縁層５３の表面に導体層３０を形成する（図１３）。導体層３０は、コイルパターンＣＰ３、電極パターン３１，３２及び犠牲パターンＶＰ３１，Ｖ３２を含んでいる。犠牲パターンＶＰ３１，Ｖ３２は、面内で、コイルパターンＣＰ３及び電極パターン３１，３２のいずれにも接しない。コイルパターンＣＰ３は、外周端から内周端に向かって右回り（時計回り）に巻回されており、その外周端は、絶縁層５３に設けられた開口部５３ｅを介してコイルパターンＣＰ２の外周端に接続される。また、犠牲パターンＶＰ３１，Ｖ３２は、それぞれ開口部５３ａ，３２ｂを介して犠牲パターンＶＰ２１，ＶＰ２２に接続され、電極パターン３１，３２は、それぞれ開口部５３ｃ，５３ｄを介して電極パターン２１，２２に接続される。
【0046】
次に、導体層３０を覆うよう、絶縁層５３の表面に絶縁層５４を形成した後、絶縁層５４をパターニングすることによって、開口部５４ａ～５４ｅを形成する（図１４）。開口部５４ａはコイルパターンＣＰ３の外側領域と重なる位置に設けられ、開口部５４ｂはコイルパターンＣＰ３の内径領域と重なる位置に設けられる。また、開口部５４ｃは電極パターン３１と重なる位置に設けられ、開口部５４ｄは電極パターン３２と重なる位置に設けられる。さらに、開口部５４ｅは、コイルパターンＣＰ３の内周端と重なる位置に設けられる。
【0047】
次に、絶縁層５４の表面に導体層４０を形成する（図１５）。導体層４０は、コイルパターンＣＰ４、電極パターン４１，４２及び犠牲パターンＶＰ４１，Ｖ４２を含んでいる。犠牲パターンＶＰ４１，Ｖ４２は、面内で、コイルパターンＣＰ４及び電極パターン４１，４２のいずれにも接しない。コイルパターンＣＰ４は、内周端から外周端に向かって右回り（時計回り）に巻回されており、その外周端は電極パターン４２に接続され、その内周端は絶縁層５４に設けられた開口部５４ｅを介してコイルパターンＣＰ３の内周端に接続される。このため、電解メッキ工程におけるコイルパターンＣＰ４への給電は、外周端側だけでなく、給電パターンＦＰ、電極パターン１１及びコイルパターンＣＰ１～ＣＰ３を介して、内周端側からも給電することができる。また、犠牲パターンＶＰ４１，Ｖ４２は、それぞれ開口部５４ａ，５４ｂを介して犠牲パターンＶＰ３１，ＶＰ３２に接続され、電極パターン４１，４２は、それぞれ開口部５４ｃ，５４ｄを介して電極パターン３１，３２に接続される。
【0048】
次に、導体層４０を覆うよう、絶縁層５４の表面に絶縁層５５を形成した後、絶縁層５５をパターニングすることによって、開口部５５ａ～５５ｄを形成する（図１６）。開口部５５ａはコイルパターンＣＰ４の外側領域と重なる位置に設けられ、開口部５５ｂはコイルパターンＣＰ４の内径領域と重なる位置に設けられる。また、開口部５５ｃは電極パターン４１と重なる位置に設けられ、開口部５５ｄは電極パターン４２と重なる位置に設けられる。
【0049】
この状態で酸などのエッチング液を用いたウェットエッチングを行うことにより、犠牲パターンＶＰ１１，ＶＰ１２，ＶＰ２１，ＶＰ２２，ＶＰ３１，ＶＰ３２，ＶＰ４１，ＶＰ４２を除去する（図１７）。コイルパターンＣＰ１～ＣＰ４や、電極パターン１１，１２，２１，２２，３１，３２，４１，４２については、絶縁層５１～５５で覆われているため、エッチングされることはない。これにより、コイルパターンＣＰ１～ＣＰ４の内径領域及び外側領域には、空間ＳＰが形成される。ここで、給電パターンＦＰは犠牲パターンＶＰ１１と接していることから、犠牲パターンＶＰ１１，ＶＰ１２，ＶＰ２１，ＶＰ２２，ＶＰ３１，ＶＰ３２，ＶＰ４１，ＶＰ４２のエッチングにおいては給電パターンＦＰの一部もエッチング液によって浸食される。しかしながら、図６及び図１８を用いて説明したように、給電パターンＦＰは膜厚が薄く、且つ、その平面形状もミアンダ状であり、給電パターンＦＰに沿った犠牲パターンＶＰ１１と電極パターン１１，１２の距離は、犠牲パターンＶＰ１１と電極パターン１１，１２の直線距離よりも長いことから、エッチング液が電極パターン１１，１２に到達するのに要する時間が十分に確保される。このため、犠牲パターンＶＰ１１，ＶＰ１２，ＶＰ２１，ＶＰ２２，ＶＰ３１，ＶＰ３２，ＶＰ４１，ＶＰ４２が完全に除去されるよう十分な時間をかけてエッチングを行っても、過剰な時間をかけない限り、エッチング液が電極パターン１１，１２に到達することはない。エッチング液は、給電パターンＦＰの一部を浸食するため、給電パターンＦＰは、図５に示す給電パターンＦＰ１，ＦＰ２として残存する。図５に示す例は、図１８に示す区間７１，７２の全体が除去され、区間７３の一部が除去されることによって給電パターンＦＰ１が残存し、区間７９，７８の全体が除去され、区間７７の一部が除去されることによって給電パターンＦＰ２が残存した状態が示されている。
【0050】
そして、開口部５５ｃ，５５ｄを介してそれぞれ電極パターン４１，４２に接続される導体ポストＢＰ１，ＢＰ２を形成した後、空間ＳＰを埋める磁性素体Ｍを形成し、個々のコイル部品１に個片化すれば、本実施形態によるコイル部品１が完成する。磁性素体Ｍの形成は、未硬化又は半効果状態の複合部材を形成した後、熱処理を行うことによって、複合材料に含まれる樹脂を硬化させることによって行うことができる。
【0051】
このように、本実施形態によるコイル部品１の製造工程においては、最下層に位置する電極パターン１１に給電パターンＦＰを接続していることから、上層に位置するコイルパターンＣＰ２～ＣＰ４を電解メッキによって形成する際に、コイルパターンＣＰ１からも給電を行うことができる。これにより、コイルパターンＣＰ１～ＣＰ４の平坦性が向上するとともに、設計通りの抵抗値を得ることが可能となる。しかも、給電パターンＦＰは、導体層１０よりも膜厚が薄く、且つ、ミアンダ形状を有していることから、酸などのエッチング液を用いて犠牲パターンＶＰ１１，ＶＰ１２，ＶＰ２１，ＶＰ２２，ＶＰ３１，ＶＰ３２，ＶＰ４１，ＶＰ４２をエッチングする際に、エッチング液が電極パターン１１，１２に到達することを防止することもできる。
【0052】
また、本実施形態においては、給電パターンＦＰの平面形状が回転対称であることから、製造プロセスにおける基板の反りも抑制される。また、電極パターン１１に対しては、区間７１側からのみならず、区間７９側からも給電されることから、より十分な給電を行うことが可能となる。但し、電極パターン１２については、コイルパターンＣＰ１～ＣＰ４に接続されないことから、図１９に示す第１の変形例のように、給電パターンＦＰのうち電極パターン１２に接続される部分を省略しても構わない。
【0053】
さらに、図２０に示す第２の変形例のように、給電パターンＦＰを電極パターン１１にのみ接続するとともに、電極パターン１１，１２を－ｙ方向（又は＋ｙ方向）にオフセットして配置しても構わない。これによれば、犠牲パターンＶＰ１１と電極パターン１１の間のスペースが広がることから、給電パターンＦＰに沿った犠牲パターンＶＰ１１から電極パターン１１までの距離をより長くすることができる。しかも、マザーボードにコイル部品１を搭載する際、ｚ軸を中心にコイル部品１を１８０°回転させると電極パターン１１のオフセット方向が反転することから、これを方向性マークとして利用することも可能となる。
【0054】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【0055】
例えば、上記実施形態よるコイル部品１は、積層された４つのコイルパターンＣＰ１～ＣＰ４を備えているが、本発明において、コイルパターンの積層数についてはこれに限定されるものではない。また、各コイルパターンのターン数についても特に限定されるものではない。
【符号の説明】
【0056】
１ コイル部品
１０，２０，３０，４０ 導体層
１１，１２，２１，２２，３１，３２，４１，４２ 電極パターン
５１～５５ 絶縁層
５１ａ，５１ｂ，５２ａ～５２ｅ，５３ａ～５３ｅ，５４ａ～５４ｅ，５５ａ～５５ｄ 開口部
６１～６４ ビア導体
７１～７９ 区間
ＢＰ１，ＢＰ２ 導体ポスト
Ｃ コイル部
ＣＰ１～ＣＰ４ コイルパターン
Ｅ１，Ｅ２ 端子電極
ＦＰ，ＦＰ１，ＦＰ２ 給電パターン
Ｍ 磁性素体
ＳＰ 空間
ＶＰ１１，ＶＰ１２，ＶＰ２１，ＶＰ２２，ＶＰ３１，ＶＰ３２，ＶＰ４１，ＶＰ４２ 犠牲パターン
Ｗ１～Ｗ３ 露出幅
１０，２０，３０，４０ 導体層
１１，１２，２１，２２，３１，３２，４１，４２ 電極パターン
５１～５５ 絶縁層
５１ａ，５１ｂ，５２ａ～５２ｅ，５３ａ～５３ｅ，５４ａ～５４ｅ，５５ａ～５５ｄ 開口部
６１～６４ ビア導体
７１～７９ 区間
ＢＰ１，ＢＰ２ 導体ポスト
Ｃ コイル部
ＣＰ１～ＣＰ４ コイルパターン
Ｅ１，Ｅ２ 端子電極
ＦＰ，ＦＰ１，ＦＰ２ 給電パターン
Ｍ 磁性素体
ＳＰ 空間
ＶＰ１１，ＶＰ１２，ＶＰ２１，ＶＰ２２，ＶＰ３１，ＶＰ３２，ＶＰ４１，ＶＰ４２ 犠牲パターン
Ｗ１～Ｗ３ 露出幅
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】