线圈部件的制作方法

1.本发明涉及线圈部件，尤其涉及具有在树脂素体埋入有螺旋状的线圈图案的构造的线圈部件。


背景技术：

2.作为具有在树脂素体埋入有螺旋状的线圈图案的构造的线圈部件，已知有专利文献1中记载的线圈部件。
3.专利文献1：日本特开2006-324489号公报


技术实现要素：

4.发明所要解决的课题
5.但是，在专利文献1中所记载的线圈部件中，难以充分提高自谐振频率(srf)。
6.因此，本发明的目的在于，在树脂素体埋入有螺旋状的线圈图案的构造的线圈部件中，提高自谐振频率。
7.用于解决课题的方法
8.本发明的线圈部件具备：树脂素体，包含第1树脂类绝缘材料及介电常数比第1树脂类绝缘材料低的第2树脂类绝缘材料；线圈图案，埋入树脂素体，遍及多匝地卷绕成螺旋状；以及第1端子电极及第2端子电极，设置于树脂素体的表面，分别与线圈图案的一端及另一端连接，线圈图案具有被第1树脂类绝缘材料覆盖的部分、和被第2树脂类绝缘材料覆盖的部分。
9.根据本发明，通过第1树脂类绝缘材料能够确保树脂素体的足够的机械强度，并且通过介电常数低的第2树脂类绝缘材料能够降低寄生电容。由此，能够提高自谐振频率。
10.在本发明中，也可以是，第2树脂类绝缘材料设置于第1及第2端子电极与线圈图案之间。由此，能够降低在第1及第2端子电极与线圈图案之间产生的寄生电容。
11.在本发明中，也可以是，第2树脂类绝缘材料设置于线圈图案的相邻的匝之间。由此，能够降低在线圈图案的相邻的匝之间产生的寄生电容。
12.在本发明中，也可以是，树脂素体包含第1树脂层、第2树脂层、和位于第1树脂层和第2树脂层之间的第3树脂层，线圈图案包含：多个第1水平区间，设置于第1树脂层上，埋入第3树脂层；多个第2水平区间，设置于第3树脂层上，埋入第2树脂层；多个第1垂直区间，贯通第3树脂层而设置，连接多个第1水平区间的一端以及与其对应的多个第2水平区间的一端；以及多个第2垂直区间，贯通第3树脂层而设置，连接多个第1水平区间的另一端以及与其对应的多个第2水平区间的另一端。由此，能够使线圈图案的线圈轴与树脂层的层叠方向垂直。
13.在该情况下，也可以是，第1及第2端子电极设置于第2树脂层上，第2树脂层由第2树脂类绝缘材料构成，也可以是，在第3树脂层中，将多个第1水平区间埋入的部分由第2树脂类绝缘材料构成，其余的部分由第1树脂类绝缘材料构成。根据前者，能够降低在第1及第
2端子电极与线圈图案的第2水平区间之间产生的寄生电容、和在相邻的第2水平区间之间产生的寄生电容。根据后者，能够降低在相邻的第1水平区间之间产生的寄生电容。
14.在本发明中，也可以是，第1以第2端子电极在线圈图案的轴向上排列。由此，由于抑制了第1及第2端子电极和线圈图案之间的电位差，因此，寄生电容进一步降低。
15.在该情况下，也可以是，第1及第2端子电极未形成于与轴向垂直的树脂素体的表面，而形成于沿着轴向的所述树脂素体的表面。由此，由于磁通难以与第1及第2端子电极产生干扰，因此，能够抑制涡电流的产生。
16.在本发明中，也可以是，在第1树脂类绝缘材料中添加有填料，在第2树脂类绝缘材料中未添加填料。由此，能够进一步提高第1树脂类绝缘材料的强度，并且能够进一步降低第2树脂类绝缘材料的介电常数。
17.发明效果
18.根据本发明，在具有在树脂素体埋入有螺旋状的线圈图案的构造的线圈部件中，能够提高自谐振频率。
附图说明
19.图1是用来说明本发明的第1实施方式的线圈部件1的结构的大致透视立体图，(a)是从上表面侧所看到的图，(b)是从安装面侧所看到的图。
20.图2是沿着图1的(b)所示的a-a线的大致截面图。
21.图3是用来说明埋入树脂素体10的线圈图案c的构造的大致立体图。
22.图4是表示从z方向观察线圈图案c的状态的大致透视俯视图。
23.图5是用来说明线圈部件1的制造方法的工序图。
24.图6是用来说明线圈部件1的制造方法的工序图。
25.图7是用来说明线圈部件1的制造方法的工序图。
26.图8是用来说明线圈部件1的制造方法的工序图。
27.图9是用来说明线圈部件1的制造方法的工序图。
28.图10是用来说明线圈部件1的制造方法的工序图。
29.图11是用来说明线圈部件1的制造方法的工序图。
30.图12是用来说明本发明的第2实施方式的线圈部件2的结构的大致截面图。
31.图13是用来说明本发明的第3实施方式的线圈部件3的结构的大致截面图。
32.图14是用来说明本发明的第4实施方式的线圈部件4的结构的大致透视立体图，(a)是从上表面侧所看到的图，(b)是从安装面侧所看到的图。
33.图15是用来说明本发明的第5实施方式的线圈部件5的结构的大致透视立体图，(a)是从上表面侧所看到的图，(b)是从安装面侧所看到的图。
具体实施方式
34.下面，将参照附图对本发明的优选实施方式进行详细的说明。
35.《第1实施方式》
36.图1是表示用来本发明第1实施方式的线圈部件1的结构的大致透视立体图，(a)是从上表面侧所看到图，(b)是从安装面侧所看到的图。图2是沿着图1的(b)所示的a-a线的大
致截面图。
37.第1实施方式的线圈部件1是能够进行表面安装的芯片型电子部件，如图1及图2所示，线圈部件1具备树脂素体10、埋入树脂素体10的线圈图案c、以及设置于树脂素体10表面的端子电极e1、e2。
38.树脂素体10具有四层树脂层11～14依次在z方向上层叠的构造。其中，树脂层11、13由在环氧类或丙烯酸类的树脂材料中添加有二氧化硅(silica)等填料的树脂类绝缘材料构成。构成树脂层11的树脂类绝缘材料和构成树脂层13的树脂类绝缘材料既可以互相相同，也可以互相不同。与此相对，树脂层12、14由双马来酰亚胺或液晶聚合物等不含填料的树脂材料构成。构成树脂层12的树脂类绝缘材料和构成树脂层14的树脂类绝缘材料既可以互相相同，也可以互相不同。
39.由此，构成树脂层11、13的树脂类绝缘材料的强度比构成树脂层12、14的树脂类绝缘材料的强度高，并且，加工性优异。另一方面，构成树脂层12、14的树脂类绝缘材料由介电常数低的树脂材料构成，并且由于没有添加二氧化硅等的填料，因此，与构成树脂层11、13的树脂类绝缘材料相比，介电常数低。作为一例，构成树脂层11、13的树脂类绝缘材料的1ghz中的介电常数ε约为3.3，构成树脂层12、14的树脂类绝缘材料的1ghz中的介电常数ε约为2.4。
40.图3是用于说明在树脂素体10埋入有的线圈图案c的构造的大致立体图。图4是表示从z方向观察线圈图案c的状态的大致透视俯视图。
41.如图2～图4所示，线圈图案c由在xy平面上延伸的第1水平区间31～34和第2水平区间41～45、以及在z方向上延伸的第1垂直区间51～54和第2垂直区间61～64构成。如图2所示，第1水平区间31～34设置于树脂层11的表面，埋入树脂层12。另外，第2水平区间41～45设置于树脂层13的表面，埋入树脂层14。第1垂直区间51～54以及第2垂直区间61～64贯通树脂层12、13而设置。其中，第1垂直区间51～54连接第1水平区间31～34的一端以及与其对应的第2水平区间41～44的一端。另外，第2垂直区间61～64连接第1水平区间31～34的另一端以及与其对应的第2水平区间42～45的一端。
42.通过该结构，构成遍及多匝地卷绕成螺旋状的线圈图案c。线圈图案c的线圈轴是x方向。第2水平区间41的另一端构成线圈图案c的一端，经由贯通树脂层14而设置的通孔导体71，与端子电极e1连接。另一方面，第2水平区间45的一端构成线圈图案c的另一端，经由贯通树脂层14而设置的通孔导体72，与端子电极e2连接。端子电极e1、e2是仅形成于树脂素体10的xy表面的底面端子。即，端子电极e1、e2未覆盖树脂素体10的yz表面，由此，在使用焊料安装于电路基板的情况下，树脂素体10的yz表面不会被焊料的圆角覆盖。由此，能够提高安装密度，并且由于通过线圈图案c产生的磁通难以与端子电极e1、e2和焊料产生干扰，因此能够抑制涡电流的产生。
43.如图4所示，端子电极e1至少具有与第2水平区间41的重叠，端子电极e2至少具有与第2水平区间45的重叠。因此，在端子电极e1与第2水平区间41之间、以及端子电极e2与第2水平区间45之间产生寄生电容。但是，在本实施方式中，由于位于两者之间的树脂层14由介电常数低的树脂类绝缘材料构成，因此，能够降低在端子电极e1、e2和第2水平区间41、45之间产生的寄生电容。而且，由于第2水平区间41～45埋入树脂层14，因此，能够降低与在x方向上相邻的第2水平区间41～45之间的寄生电容，即，在线圈图案c的相邻的匝间产生的
寄生电容。由此，能够防止起因于寄生电容的自谐振频率的降低。
44.另外，在本实施方式中，端子电极e1也具有与第2水平区间42的一部分的重叠，端子电极e2也具有与第2水平区间44的一部分的重叠。因此，在端子电极e1与第2水平区间42之间、以及端子电极e2与第2水平区间44之间也产生寄生电容。此处，由于第2水平区间42相较于第2水平区间41，距端子电极e1的配线距离更远离，因此，受电压下降的影响，端子电极e1和第2水平区间42的每单位面积的寄生电容比端子电极e1和第2水平区间41的每单位面积的寄生电容大。同样，由于第2水平区间44相较于第2水平区间45，距端子电极e2的配线距离更远离，因此，受电压下降的影响，端子电极e2和第2水平区间44的每单位面积的寄生电容比端子电极e2和第2水平区间45的每单位面积的寄生电容大。如此，在端子电极e1、e2分别具有与多个第2水平区间41～45的重叠的情况下，作为树脂层14的材料，使用介电常数低的树脂类绝缘材料的效果更好。
45.进一步地，在本实施方式中，由于第1水平区间31～34埋入树脂层12，且树脂层12由介电常数低的树脂类绝缘材料构成，因此，能够减少在x方向上相邻的第1水平区间31～34之间的寄生电容，即，能够减少在线圈图案c的相邻的匝间产生的寄生电容。
46.另一方面，由于第1垂直区间51～54以及第2垂直区间61～64的大部分是贯通强度高的树脂层13而设置的，因此，能够充分确保树脂素体10整体的机械强度。为了确保树脂素体10的机械强度，树脂层13的厚度t13优选为树脂层12、14的厚度t12、t14的3倍以上。作为一个例子，如果t12＝约20μm、t13＝约115μm、t14＝约30μm，则可以确保树脂素体10的机械强度，并且减少寄生电容。
47.如上所述，本实施方式的线圈部件1具有线圈图案c埋入树脂素体10的构造，线圈图案c具有被强度高的树脂类绝缘材料构成的树脂层11、13、和被介电常数低的树脂类绝缘材料构成的树脂层12、14覆盖的部分，因此，能够确保树脂素体10的机械强度，并且防止起因于寄生电容的自谐振频率的降低。
48.另外，在本实施方式中，由于端子电极e1、e2在线圈图案c的轴向(x方向)上排列，因此，端子电极e1不与配线距离远离的第2水平区间(例如第2水平区间44或45)重叠，同样，端子电极e2不与配线距离远离的第2水平区间(例如第2水平区间41或42)重叠。由此，能够抑制端子电极e1、e2以及与其重叠的第2水平区间41、42、44、45的电位差，因此，与将端子电极e1、e2在y方向上排列的情况相比，能够进一步降低寄生电容。
49.下面，对本实施方式的线圈部件1的制造方法进行说明。
50.图5～图11是用来说明本实施方式的线圈部件1的制造方法的工序图。在图6～图11中，(a)是大致立体图，(b)是大致俯视图，(c)是沿着(b)所示的b-b线的大致截面图。
51.首先，如图5所示，准备由氧化铝或非磁性铁氧体等陶瓷材料构成的支撑基板80，在其表面形成树脂层11。接着，如图6所示，在树脂层11的表面形成第1水平区间31～34。作为第1水平区间31～34的形成方法，可以按照以下步骤来进行，即在树脂层11的整个面形成了薄的供电膜之后，粘贴感光性膜，通过曝光显影在感光性膜形成开口部，通过电镀使第1水平区间31～34在开口部生长。此处，由于树脂层11由强度高的树脂类绝缘材料构成，因此，能够较高地保持在其表面所形成的第1水平区间31～34的加工精度。
52.接下来，如图7所示，以埋入有第1水平区间31～34的方式，在树脂层11的表面形成树脂层12。这样，在x方向上相邻的第1水平区间31～34通过介电常数低的树脂类绝缘材料
而绝缘。接着，通过在树脂层12形成开口部31a～34a、31b～34b，使第1水平区间31～34的两端部露出。
53.接着，如图8所示，形成经由开口部31a～34a分别与第1水平区间31～34的一端连接的第1垂直区间51～54、以及经由开口部31b～34b分别与第1水平区间31～34的另一端连接的第2垂直区间61～64。作为形成第1垂直区间51～54及第2垂直区间61～64的方法，可以按照以下步骤来进行，即在树脂层12的整个面形成薄的供电膜之后，粘贴感光性膜，通过曝光显影在感光性膜形成开口部，通过电镀使第1垂直区间51～54及第2垂直区间61～64在开口部生长。
54.接着，如图9所示，以埋入有第1垂直区间51～54及第2垂直区间61～64的方式，形成树脂层13。作为树脂层13的形成方法，可以按照以下步骤来进行，即在剥离了在第1直区间51～54及第2垂直区间61～64的形成中使用的感光性膜之后，将构成树脂层13的未硬化的薄片层叠并使其硬化后，通过对表面进行研磨而使第1垂直区间51～54及第2垂直区间61～64的顶部露出。也可以根据第1垂直区间51～54及第2垂直区间61～64的高度，交替重复进行多次图8所示的工序和图9所示的工序。此处，树脂层13由加工性高的树脂类绝缘材料构成，因此，能够较高地保持第1垂直区间51～54及第2垂直区间61～64的加工精度。
55.接着，如图10所示，在树脂层13的表面形成第2水平区间41～45。第2水平区间41～45的形成方法也可以与上述的第1水平区间31～34的形成方法相同。此处，由于树脂层13由强度高的树脂类绝缘材料构成，因此，能够较高地保持在其表面形成的第2水平区间41～45的加工精度。
56.接下来，如图11所示，以埋入有第2水平区间41～45的方式，在树脂层13的表面形成树脂层14。这样，在x方向上相邻的第2水平区间41～45通过介电常数低的树脂类绝缘材料而绝缘。接着，通过在树脂层14形成开口部71a、72a，使第2水平区间41的另一端和第2水平区间45的一端露出。并且，如果在与开口部71a、72a重叠的位置分别形成端子电极e1、e2，则完成本实施方式的线圈部件1。
57.如上所述，根据本实施方式的线圈部件1的制造方法，由于在强度及加工性高的树脂层11、13的表面分别形成第1水平区间31～34以及第2水平区间41～45，并且第1垂直区间51～54以及第2垂直区间61～64的大部分贯通强度及加工性高的树脂层13而设置，因此，与将树脂素体10的整体由介电常数低的树脂类绝缘材料构成的情况不同，能够确保高的加工精度。
58.《第2实施方式》
59.图12是用来说明本发明的第2实施方式的线圈部件2的结构的大致截面图。
60.如图12所示，第2实施方式的线圈部件2与第1实施方式的线圈部件1的不同之处在于，树脂层12由与树脂层11、13相同的树脂类绝缘材料构成。由于其他的基本的结构与第1实施方式的线圈部件1相同，因此，对于相同的部件标注相同的标号，并且省略重复的说明。如本实施方式的线圈部件2所例示的那样，在本发明中，第1水平区间31～34通过介电常数低的树脂类绝缘材料而覆盖这一点并非必须。
61.《第3实施方式》
62.图13是用来说明本发明的第3实施方式的线圈部件3的结构的大致截面图。
63.如图13所示，第3实施方式的线圈部件2与第1实施方式的线圈部件1的不同之处在
于，树脂层14由与树脂层11、13相同的树脂类绝缘材料构成。由于其他的基本的结构与第1实施方式的线圈部件1相同，因此，对于相同的部件标注相同的标号，并且省略重复的说明。如本实施方式的线圈部件3所示，在本发明中，第2水平区间41～45通过介电常数低的树脂类绝缘材料而覆盖这一点并非必须。
64.《第4实施方式》
65.图14是用于说明本发明的第4实施方式的线圈部件4的结构的大致透视立体图，(a)是从上表面侧所看到的图，(b)是从安装面侧所看的图。
66.如图14所示，第4实施方式的线圈部件4与第1实施方式的线圈部件1的不同之处在于，埋入树脂素体10的线圈图案c的轴向是z方向。线圈图案c的一端经由引出配线ca而与端子电极e1连接，线圈图案c的另一端与端子电极e2连接。
67.作为位于端子电极e1、e2和以端子电极e2为起点的线圈图案c的第1匝之间的树脂层14的材料，使用介电常数低的树脂类绝缘材料。线圈图案c的大部分被强度高的树脂层13埋入。进一步地，对于位于线圈图案c的规定的相邻匝间的树脂层12，也使用介电常数比树脂层13低的树脂类绝缘材料。由此，能够降低在端子电极e1、e2和线圈图案c的第1匝之间产生的寄生电容、及在线圈图案c的规定的相邻匝间产生的寄生电容。
68.如本实施方式的线圈部件4所示，在本发明中，线圈图案c的线圈轴也可以朝向层叠方向(z方向)。
69.《第5实施方式》
70.图15是用于说明本发明的第5实施方式的线圈部件5的结构的大致透视立体图，(a)是从上表面侧所看到的图，(b)是从安装面侧所看到的图。
71.如图15所示，第5实施方式的线圈部件5与第4实施方式的线圈部件4不同的不同之处在于，省略了树脂层12。由于其他的基本的结构与第4实施方式的线圈部件4相同，因此，对于相同的部件标注相同的标号，并且省略重复的说明。如本实施方式的线圈部件5所示，也可以是，用树脂层13将线圈图案c的整体埋入，仅在端子电极e1、e2和线圈图案c的第1匝之间配置介电常数低的树脂层14。
72.以上对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明并不限于上述实施方式，在不脱离本发明主旨的范围内可以进行各种各样的更改，当然这些更改也包含在本发明的范围内。
73.例如，在上述各个实施方式中，在构成树脂层11、13的树脂类绝缘材料中添加有填料，在构成树脂层12、14的树脂类绝缘材料中未添加填料，但在本发明中这一点不是必须的。另外，通过在树脂层11、13和树脂层12、14中使用相同的树脂材料，对树脂层11、13添加填料，来提高强度，另一方面，为了与树脂层12、14相比，介电常数不会增加，也可以不添加填料。
74.符号说明
75.1～5 线圈部件
76.10 树脂素体
77.11～14 树脂层
78.31～34 第1水平区间
79.31a～34a，31b～34b 开口部
80.41～45 第2水平区间
81.51～54 第1垂直区间
82.61～64 第2垂直区间
83.71、72 通孔导体
84.71a、72a 开口部
85.80 支撑基板
86.c 线圈图案
87.ca 引出配线
88.e1、e2 端子电极